JP7414193B1 - Method for predicting warp shape of metal strip, method for controlling warp shape of metal strip, method for manufacturing metal strip, method for generating warp shape prediction model, and device for controlling warp shape of metal strip - Google Patents

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Abstract

金属帯の冷却を行う冷却帯と、冷却後の金属帯の形状矯正を行う調質圧延機を含む金属帯の連続焼鈍設備において、金属帯の入側反り形状を考慮して、出側反り形状を迅速に予測できる金属帯の反り形状予測方法を提供する。金属帯を加熱する加熱設備と、加熱帯で加熱された金属帯１を冷却する冷却設備３０と、冷却設備で冷却された金属帯１の形状を矯正する調質圧延機４０と、冷却設備３０と調質圧延機４０との間で、調質圧延機の上流側における金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置１６と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、調質圧延機４０の下流側における金属帯１の反り形状である出側反り形状を予測する金属帯の反り形状予測方法であって、入側反り形状と、調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて出側反り形状を予測する。In continuous annealing equipment for metal strips, which includes a cooling zone that cools the metal strip and a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip after cooling, the shape of the warped exit side is adjusted in consideration of the warped shape of the metal strip on the entry side. To provide a method for predicting warp shape of a metal strip that can quickly predict warpage. A heating facility that heats the metal strip, a cooling facility 30 that cools the metal strip 1 heated in the heating zone, a temper rolling mill 40 that corrects the shape of the metal strip 1 cooled by the cooling facility, and a cooling facility 30 and an entry side warp shape measuring device 16 for measuring an entry side warpage shape, which is a warpage shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, between the skin pass rolling mill 40 and the skin pass rolling mill 40. , a metal strip warpage shape prediction method for predicting an exit warpage shape, which is a warpage shape of the metal strip 1 on the downstream side of a temper rolling mill 40 , the method comprises The exit side warpage shape is predicted based on at least one of the parameters.

Description

本発明は、金属帯の反り形状予測方法、金属帯の反り形状制御方法、金属帯の製造方法、反り形状予測モデルの生成方法及び金属帯の反り形状制御装置に関する。 The present invention relates to a method for predicting the warpage shape of a metal strip, a method for controlling the warp shape of a metal strip, a method for manufacturing a metal strip, a method for generating a warp shape prediction model, and a device for controlling the warpage shape of a metal strip.

金属帯の連続焼鈍設備において、処理される金属帯に必要とされる機械的特性を付与するためには、加熱及び冷却といった熱処理条件の制御が重要である。高強度鋼板の製造においては、熱処理条件の制御として、金属帯を冷却する冷却速度を高めると共に、プレス成形性を向上させる観点から冷却後の金属帯を再度加熱する焼戻し処理が行われることが多い。 In continuous annealing equipment for metal strips, it is important to control heat treatment conditions such as heating and cooling in order to impart the required mechanical properties to the metal strip being treated. In the production of high-strength steel sheets, in order to control heat treatment conditions, the cooling rate of the metal strip is increased, and in order to improve press formability, tempering treatment is often performed to heat the metal strip again after cooling. .

高強度鋼板を製造するための連続焼鈍設備は、加熱帯、均熱帯及び冷却帯を有する。冷却帯における冷却方式には液体焼き入れ法、ロール冷却法、気水混合（ミスト）冷却法、ガスジェット冷却法等があり、金属帯の材質を制御するために適切な冷却方式が適宜選択される。例えば、高い引張強度の高強度鋼板を製造する場合には、冷却帯における金属帯の冷却速度を高めることが有効である。しかしながら、金属帯の冷却速度を高めると、金属帯の熱収縮や金属組織の相変態に伴う体積膨張の影響で金属帯の形状不良が発生するという課題がある。 Continuous annealing equipment for producing high-strength steel sheets has a heating zone, a soaking zone, and a cooling zone. Cooling methods in the cooling zone include liquid hardening, roll cooling, air/water mixing (mist) cooling, gas jet cooling, etc., and an appropriate cooling method is selected as appropriate to control the material quality of the metal strip. Ru. For example, when manufacturing high-strength steel sheets with high tensile strength, it is effective to increase the cooling rate of the metal strip in the cooling zone. However, when the cooling rate of the metal strip is increased, there is a problem in that the shape of the metal strip becomes defective due to thermal contraction of the metal strip and volume expansion accompanying phase transformation of the metal structure.

連続焼鈍設備には、金属帯を冷却した後に残留する形状不良を矯正するために調質圧延機が配置されており、当該調質圧延機で金属帯を調質圧延することで、冷却後における金属帯の形状不良を矯正できる。一方、金属帯の引張強度が高いと、冷却後の降伏応力が非常に高くなるので、金属帯を調質圧延しても、形状矯正に必要な伸び率を付与できない場合がある。このため、金属帯の引張強度が高い場合には、調質圧延後の製品となる金属帯に形状不良が残留する場合がある。 Continuous annealing equipment is equipped with a temper rolling mill to correct shape defects that remain after cooling the metal strip, and by temper rolling the metal strip with the temper rolling mill, It is possible to correct defects in the shape of metal strips. On the other hand, if the tensile strength of the metal strip is high, the yield stress after cooling will be very high, so even if the metal strip is temper rolled, it may not be possible to provide the elongation rate necessary for shape correction. For this reason, when the tensile strength of the metal strip is high, shape defects may remain in the metal strip that becomes the product after temper rolling.

これに対して、特許文献１には、液体焼き入れ法を用いて金属帯の冷却を行う場合に、金属帯のマルテンサイト変態が開始する温度と、終了する温度により特定される温度域において、急冷焼入れ中の金属帯を拘束ロールにより拘束する技術が開示されている。特許文献１によれば、上記温度域で金属帯を拘束することで、急冷による金属帯の形状変化を抑制できるとしている。 On the other hand, Patent Document 1 states that when cooling a metal band using a liquid quenching method, in a temperature range specified by the temperature at which martensitic transformation of the metal band starts and the temperature at which it ends, A technique has been disclosed in which a metal band during rapid cooling and quenching is restrained by restraint rolls. According to Patent Document 1, by restraining the metal band in the above temperature range, it is possible to suppress changes in the shape of the metal band due to rapid cooling.

特許文献２には、調質圧延機などの圧延機により金属帯の形状制御を行う方法として、形状計を用いて金属帯の形状を測定し、測定された形状と目標形状との偏差に基づいて、圧延機の形状制御アクチュエータを操作する技術が開示されている。特許文献２に開示された技術では、接触式形状計であって、形状計測ロールの内部にロードセルが複数埋め込まれたものを使用することにより、板幅方向における接触荷重分布から、金属帯の板幅方向における伸び差を推定している。 Patent Document 2 describes a method of controlling the shape of a metal strip using a rolling mill such as a temper rolling mill, in which the shape of the metal strip is measured using a shape meter and based on the deviation between the measured shape and the target shape. A technique for operating a shape control actuator of a rolling mill has been disclosed. The technique disclosed in Patent Document 2 uses a contact type shape meter in which a plurality of load cells are embedded inside a shape measuring roll to determine the shape of a metal strip from the contact load distribution in the width direction of the metal strip. The elongation difference in the width direction is estimated.

特許文献３には、高強度鋼板の調質圧延を行う場合に、調質圧延後の金属帯の反り高さを低減する方法として、表面平均粗さが１０．０μｍを超えるワークロールを適用する技術が開示されている。 Patent Document 3 describes a method for reducing the warpage height of a metal strip after temper rolling when performing temper rolling of a high-strength steel plate, in which a work roll having an average surface roughness exceeding 10.0 μm is applied. The technology has been disclosed.

特許第６０９４７２２号公報Patent No. 6094722 特許第６６７３２８５号公報Patent No. 6673285 特開２０１３－１７６８０２号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-176802

特許文献１に開示された技術は、金属帯に相変態が発生する温度域を特定し、その温度域で金属帯を拘束ロールにより拘束する必要がある。連続焼鈍設備の操業条件として、金属帯の搬送速度などが変化すると、冷却開始温度も変化し、冷却後の金属帯の形状も変動する点で改善の余地がある。特に、金属帯の引張強度が高い場合には、金属帯の形状を平坦化できない場合もあり、金属帯の長手方向には形状不良が発生した部分が残ることがある。 The technique disclosed in Patent Document 1 requires specifying the temperature range in which phase transformation occurs in the metal band, and restraining the metal band with restraint rolls in that temperature range. There is room for improvement in that if the operating conditions of continuous annealing equipment, such as the conveyance speed of the metal strip, change, the cooling start temperature will also change, and the shape of the metal strip after cooling will also change. In particular, when the tensile strength of the metal strip is high, it may not be possible to flatten the shape of the metal strip, and a portion with a defective shape may remain in the longitudinal direction of the metal strip.

特許文献２に開示された技術は、調質圧延によって金属帯の形状を平坦化するものであり、調質圧延機の出側で計測された金属帯の形状に基づいて、金属帯の形状を動的に制御できるため、金属帯の長手方向における形状を安定化させ得る。しかしながら、特許文献２に記載された形状計は、金属帯の板幅方向における伸びの分布を推定する装置であり、急冷後の高強度鋼板で生じ得る板幅方向の断面形状がＷ型やさらに高次の関数で近似される反り形状が測定できない。このため、特許文献２の技術では、板幅方向の断面形状がＷ型やさらに高次の関数で近似される反り形状が制御できない。 The technology disclosed in Patent Document 2 flattens the shape of the metal strip by skin pass rolling, and flattens the shape of the metal strip based on the shape of the metal strip measured on the exit side of the skin pass rolling mill. Since it can be controlled dynamically, the shape of the metal strip in the longitudinal direction can be stabilized. However, the shape meter described in Patent Document 2 is a device that estimates the elongation distribution in the sheet width direction of a metal strip, and the cross-sectional shape in the sheet width direction that may occur in a high-strength steel sheet after quenching is W-shaped or even Warp shapes approximated by higher-order functions cannot be measured. For this reason, the technique of Patent Document 2 cannot control a warped shape in which the cross-sectional shape in the board width direction is approximated by a W-shape or a higher-order function.

特許文献３に開示された技術は、特定の表面粗度を有するワークロールを用いて調質圧延を行うものであって、調質圧延機の上流側における金属帯の形状や、ワークロールの表面粗度についての経時的な変化を考慮していない。このため、調質圧延機の上流側における金属帯の反り高さが高くなった場合には、当該形状に追従して反り形状を十分に抑制できず、調質圧延後においても金属帯の反り高さが高いまま維持される場合がある。 The technology disclosed in Patent Document 3 performs skin pass rolling using a work roll having a specific surface roughness, and the shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill and the surface of the work roll are Changes in roughness over time are not considered. For this reason, when the height of warpage of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill becomes high, it is not possible to follow the shape and sufficiently suppress the warp shape, and even after skin pass rolling, the warpage of the metal strip increases. The height may remain high.

これらの問題点を解決するには、調質圧延機の上流側における金属帯の反り形状（以後、この反り形状を入側反り形状と記載する。）を考慮して、調質圧延機の下流側における金属帯の反り形状（以後、この反り形状を出側反り形状と記載する。）を迅速に予測し、予測された出側反り形状に基づいて連続焼鈍設備の操業条件を制御することが有効である。しかしながら、入側反り形状を考慮して、調質圧延機の下流側における金属帯の反り形状を迅速に予測できる方法がないという課題があった。 To solve these problems, it is necessary to take into account the warped shape of the metal strip on the upstream side of the temper rolling mill (hereinafter, this warped shape is referred to as the entry side warped shape), and to It is possible to quickly predict the warped shape of the metal strip on the side (hereinafter, this warped shape is referred to as the exit side warped shape) and control the operating conditions of the continuous annealing equipment based on the predicted exit side warped shape. It is valid. However, there has been a problem in that there is no method that can quickly predict the warp shape of the metal strip downstream of the temper rolling mill by taking into account the warp shape on the entry side.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、金属帯の冷却を行う冷却帯と、冷却後の金属帯の形状矯正を行う調質圧延機を含む金属帯の連続焼鈍設備において、金属帯の入側反り形状に基づいて出側反り形状を迅速に予測できる金属帯の反り形状予測方法、当該反り形状予測方法を用いた金属帯の反り形状制御方法、金属帯の反り形状制御装置及び金属帯の製造方法、さらには、金属帯の反り形状予測方法に用いる反り形状予測モデルの生成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is directed to continuous annealing equipment for metal strips, which includes a cooling zone for cooling the metal strip and a temper rolling mill for correcting the shape of the metal strip after cooling. , a method for predicting the warp shape of a metal strip that can quickly predict the warp shape on the exit side based on the warp shape on the entrance side of the metal strip, a method for controlling the warp shape of a metal strip using the warp shape prediction method, and a method for controlling the warp shape of a metal strip. It is an object of the present invention to provide an apparatus, a method for manufacturing a metal strip, and a method for generating a warp shape prediction model used in a method for predicting warp shape of a metal strip.

上記課題を解決できる本発明の要旨は以下の通りである。
［１］ 金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を予測する金属帯の反り形状予測方法であって、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて前記出側反り形状を予測する、金属帯の反り形状予測方法。
［２］ 前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて、前記出側反り形状を予測する、［１］に記載の金属帯の反り形状予測方法。
［３］ 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、前記冷却前反り形状測定装置によって測定された冷却前反り形状と、入側反り形状測定装置によって測定された入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて前記出側反り形状を予測する、［１］に記載の金属帯の反り形状予測方法。
［４］ 前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する、［３］に記載の金属帯の反り形状予測方法。
［５］ ［１］から［４］のいずれかに記載の金属帯の反り形状予測方法で予測された前記出側反り形状が目標値を超える場合に、前記出側反り形状が小さくなるように前記冷却設備の操業パラメータを設定する、金属帯の反り形状制御方法。
［６］ 前記冷却設備は、前記金属帯の両面側から冷却流体を噴射する複数のノズルを有する冷却液体噴射装置と、前記金属帯を拘束する少なくとも一対の拘束ロールとを有し、前記冷却設備の操業パラメータは、前記一対の拘束ロールの前記金属帯への押し込み量、前記一対の拘束ロール間のオフセット量及び前記一対の拘束ロールのシフト量のうちの少なくとも１つである、［５］に記載の金属帯の反り形状制御方法。
［７］ ［５］又は［６］に記載の金属帯の反り形状制御方法を用いて、引張強度が９８０ＭＰａ以上である金属帯を製造する、金属帯の製造方法。
［８］ 金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、前記調質圧延機の下流側で、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を測定する出側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を予測する反り形状予測モデルの生成方法であって、前記入側反り形状測定装置によって測定された入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、前記出側反り形状測定装置によって測定された出側反り形状とを１組とするデータセットを複数取得し、取得された複数のデータセットを教師データとする機械学習によって、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを生成する、反り形状予測モデルの生成方法。
［９］ 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、前記冷却前反り形状測定装置によって測定された冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、前記出側反り形状とを１組とするデータセットを複数取得し、取得された複数のデータセットを教師データとする機械学習によって、前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを生成する、［８］に記載の反り形状予測モデルの生成方法。
［１０］ 金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を制御する金属帯の反り形状制御装置であって、前記入側反り形状測定装置によって測定された前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を取得する取得部と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する反り形状予測部と、前記反り形状予測部によって予測された出側反り形状が目標値を超える場合に、前記出側反り形状が小さくなるように前記冷却設備の操業パラメータを特定する操業パラメータ特定部と、を有する、金属帯の反り形状制御装置。
［１１］ 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、前記取得部は、前記冷却前反り形状測定装置によって測定された前記冷却前反り形状をさらに取得し、前記反り形状予測部は、前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する、［１０］に記載の金属帯の反り形状制御装置。The gist of the present invention capable of solving the above problems is as follows.
[1] Heating equipment that heats a metal strip, cooling equipment that cools the metal strip heated by the heating equipment, a temper rolling mill that straightens the shape of the metal strip cooled by the cooling equipment, and the cooling equipment. and an entry side warpage shape measuring device for measuring an entry side warp shape, which is a warp shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, between the equipment and the skin pass rolling mill. In an annealing equipment, a metal strip warpage shape prediction method for predicting an exit side warp shape that is a warpage shape of the metal strip downstream of the temper rolling mill, the method comprising: A method for predicting a warpage shape of a metal strip, the method comprising predicting the warp shape on the exit side based on at least one of operating parameters of a machine.
[2] Using a warpage shape prediction model that receives input data including the input side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill and outputs the exit side warp shape, The method for predicting warped shape of a metal strip according to [1], which predicts the warped shape on the exit side.
[3] The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided upstream of the cooling equipment, and measures the pre-cooling warp shape and the entry side warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device. The warped shape of the metal strip according to [1], wherein the exit warped shape is predicted based on the entrance warped shape measured by a measuring device and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill. Prediction method.
[4] Warping in which input data including the pre-cooling warped shape, the entry side warped shape, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill is input, and the output side warped shape is the output. The method for predicting warped shape of a metal strip according to [3], wherein the exit side warped shape is predicted using a shape prediction model.
[5] When the exit side warp shape predicted by the metal strip warp shape prediction method according to any one of [1] to [4] exceeds a target value, the exit side warp shape is reduced. A method for controlling the warpage shape of a metal strip, the method comprising setting operational parameters of the cooling equipment.
[6] The cooling equipment includes a cooling liquid injection device having a plurality of nozzles that inject cooling fluid from both sides of the metal strip, and at least a pair of restraining rolls that restrain the metal strip, and the cooling equipment includes: [5], wherein the operational parameter is at least one of the amount of pushing of the pair of restraint rolls into the metal strip, the amount of offset between the pair of restraint rolls, and the amount of shift of the pair of restraint rolls. The described method for controlling the warpage shape of a metal strip.
[7] A method for producing a metal strip, the method comprising producing a metal strip having a tensile strength of 980 MPa or more using the method for controlling the warp shape of a metal strip according to [5] or [6].
[8] A heating facility that heats a metal strip, a cooling facility that cools the metal strip heated by the heating facility, a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility, and a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility. Between the equipment and the skin-pass rolling mill, an entry-side warpage shape measuring device for measuring an entry-side warpage shape that is a warp shape of the metal strip on the upstream side of the skin-pass rolling mill; In the continuous annealing equipment for metal strips, the continuous annealing equipment includes: an exit warpage shape measuring device that measures an exit warpage shape that is a warp shape of the metal strip downstream of the skin pass rolling mill; A method for generating a warp shape prediction model that predicts an exit warp shape that is a warp shape of the metal strip on the downstream side of a machine, the method comprising A plurality of data sets each including at least one of the operational parameters of the rolling mill and an exit side warp shape measured by the exit side warp shape measurement device are acquired, and the acquired data sets are used as a teacher. A warpage shape prediction model that uses input data including the input side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill as input and outputs the exit side warp shape by machine learning using data as input data. A method for generating a warpage shape prediction model.
[9] The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided upstream of the cooling equipment, and the pre-cooling warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device and the entry side warp. Machine learning that acquires a plurality of datasets each including a shape, at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and the exit side warpage shape, and uses the acquired datasets as training data. A warped shape in which input data including the pre-cooling warped shape, the entry side warped shape, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill is input, and the exit side warped shape is output. The method for generating a warpage shape prediction model according to [8], which generates a prediction model.
[10] A heating facility that heats a metal strip, a cooling facility that cools the metal strip heated by the heating facility, a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility, and a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility. and an entry side warpage shape measuring device for measuring an entry side warp shape, which is a warp shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, between the equipment and the skin pass rolling mill. In an annealing equipment, a metal strip warp shape control device for controlling an exit side warp shape that is a warp shape of the metal strip downstream of the temper rolling mill, the metal strip warpage shape being measured by the entry side warp shape measuring device. an acquisition unit that acquires the entry side warpage shape and at least one of the operating parameters of the skin pass rolling mill; the entry side warpage shape and at least one of the operating parameters of the skin pass rolling mill; a warpage shape prediction unit that predicts the exit side warp shape using a warp shape prediction model that receives input data including input data and outputs the exit side warp shape; and an exit side warp shape predicted by the warp shape prediction unit A metal strip warp shape control device, comprising: an operation parameter specifying unit that specifies an operation parameter of the cooling equipment so that the outlet side warp shape becomes smaller when the warp shape exceeds a target value.
[11] The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided on the upstream side of the cooling equipment, and the acquisition unit is configured to measure the pre-cooling warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device. Further, the warp shape prediction unit receives input data including the pre-cooling warp shape, the entry side warp shape, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and The metal strip warp shape control device according to [10], which predicts the exit side warp shape using a warp shape prediction model that outputs the exit side warp shape.

本発明によれば、金属帯の加熱を行う加熱設備と、冷却を行う冷却設備と、冷却後の金属帯の形状矯正を行う調質圧延機を含む金属帯の連続焼鈍設備において、入側反り形状に基づいて調質圧延機の出側反り形状を迅速に予測できる。そして、予測された出側反り形状が小さくなるように冷却設備の操業パラメータを特定することで当該操業パラメータを冷却設備の操業条件にすることができ、これにより、板幅方向の反り高さが低減された金属帯の製造が実現できる。 According to the present invention, in continuous annealing equipment for metal strips, which includes heating equipment for heating the metal strip, cooling equipment for cooling the metal strip, and a temper rolling mill for correcting the shape of the metal strip after cooling, it is possible to prevent entry side warpage. It is possible to quickly predict the warpage shape at the exit side of a skin pass rolling mill based on the shape. Then, by specifying the operating parameters of the cooling equipment so that the predicted exit side warpage shape is reduced, the operating parameters can be set as the operating conditions of the cooling equipment, thereby reducing the warpage height in the sheet width direction. A reduced production of metal strips can be achieved.

図１は、本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び金属帯の反り形状制御方法が実施できる金属帯の製造設備の一例である連続焼鈍設備を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a continuous annealing facility that is an example of a metal strip manufacturing facility in which the method for predicting warpage shape of a metal strip and the method for controlling warp shape of a metal strip according to the present embodiment can be implemented. 図２は、冷却帯を構成する水冷方式の冷却設備の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of water-cooled cooling equipment that constitutes a cooling zone. 図３は、金属帯の表面と裏面とで金属帯の進行方向に対してずらして配置した一対の拘束ロールの配置例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the arrangement of a pair of restraining rolls that are arranged on the front and back surfaces of the metal strip so as to be shifted from each other with respect to the traveling direction of the metal strip. 図４は、調質圧延機を含む調質圧延設備の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of temper rolling equipment including a temper rolling mill. 図５は、金属帯の板幅方向の反り形状の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a warped shape of a metal band in the width direction. 図６は、レーザースキャン式のレーザー距離計を用いて金属帯の反り形状を測定する状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a warped shape of a metal strip is measured using a laser scanning type laser distance meter. 図７は、複数のレーザースキャン式のレーザー距離計を用いて反り形状を測定する状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a warped shape is measured using a plurality of laser scanning type laser distance meters. 図８は、反り形状制御装置の構成例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of a warp shape control device. 図９は、ニューラルネットワークを用いた機械学習モデルの例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a machine learning model using a neural network. 図１０は、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法のフローを示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the method for controlling the warped shape of a metal strip according to the present embodiment.

以下、本発明を本発明の実施形態を通じて具体的に説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものであり、これらの実施形態によって、本発明は何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described through embodiments of the present invention. The following embodiments show preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited by these embodiments.

本発明の実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び金属帯の反り形状制御方法は、連続的に搬送される金属帯を加熱する加熱設備と、当該加熱設備で加熱された金属帯の冷却を行う冷却設備と、当該冷却設備で冷却された金属帯の形状矯正を行う調質圧延機と、冷却設備と調質圧延機との間で、調質圧延機の上流側における金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置とを含む連続焼鈍設備を用いて実施できる。この連続焼鈍設備は、例えば、板厚が０．４～３．２ｍｍであり、板幅が７００～１８００ｍｍであり、長さが６００～４０００ｍである金属帯を連続焼鈍して金属帯を製造する設備である。 The method for predicting the warpage shape of a metal strip and the method for controlling the warp shape of a metal strip according to the embodiments of the present invention include heating equipment that heats a metal strip that is continuously conveyed, and cooling of the metal strip heated by the heating equipment. A cooling facility that performs the process, a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility, and a temper rolling mill that corrects the shape of the metal strip cooled by the cooling facility, and a warpage of the metal strip on the upstream side of the temper rolling mill between the cooling facility and the temper rolling mill. The annealing can be carried out using continuous annealing equipment including an entry side warp shape measuring device that measures the entry side warp shape. This continuous annealing equipment manufactures a metal strip by continuously annealing a metal strip having a plate thickness of 0.4 to 3.2 mm, a plate width of 700 to 1800 mm, and a length of 600 to 4000 m, for example. It's the equipment.

図１は、本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び金属帯の反り形状制御方法が実施できる金属帯の製造設備の一例である連続焼鈍設備１００を示す模式図である。連続焼鈍設備１００は、入側設備２０、炉体設備２１及び出側設備２４に大別される。入側設備２０は、ペイオフリール２、溶接機３、入側ルーパー４を含む。炉体設備２１は、焼鈍設備２２及び再加熱設備２３から構成される。焼鈍設備２２は、加熱帯６、均熱帯７及び冷却帯８を含み、加熱帯６の上流側に予熱帯５を含む場合がある。再加熱設備２３は、再加熱帯９、過時効帯１０及び最終冷却帯１１を含み、再加熱帯９には誘導加熱装置が配置される。出側設備２４は、出側ルーパー１２、検査台１４、テンションリール１５を含む。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a continuous annealing facility 100, which is an example of a metal strip manufacturing facility in which the method for predicting the warp shape of a metal strip and the method for controlling the warp shape of a metal strip according to the present embodiment can be implemented. Continuous annealing equipment 100 is roughly divided into entry equipment 20, furnace equipment 21, and exit equipment 24. The entrance equipment 20 includes a payoff reel 2, a welder 3, and an entrance looper 4. The furnace equipment 21 includes an annealing equipment 22 and a reheating equipment 23. The annealing equipment 22 includes a heating zone 6 , a soaking zone 7 , and a cooling zone 8 , and may include a preheating zone 5 upstream of the heating zone 6 . The reheating equipment 23 includes a reheating zone 9, an overaging zone 10, and a final cooling zone 11, and an induction heating device is arranged in the reheating zone 9. The exit equipment 24 includes an exit looper 12 , an inspection table 14 , and a tension reel 15 .

加熱帯６には、金属帯１を昇温させる加熱設備が配置され、当該加熱設備を用いて金属帯１の成分組成に応じて６００～９００℃程度の範囲で予め設定された温度まで加熱する。加熱帯６では、直火あるいは輻射式の燃焼バーナーが用いられる。加熱帯６で実行される処理を加熱工程という。均熱帯７には、金属帯１を所定温度に保持する装置が配置される。金属帯１を所定温度に保持する装置は、炉体放散熱などを補う程度の加熱容量の装置である。 Heating equipment that raises the temperature of the metal band 1 is arranged in the heating zone 6, and the heating equipment is used to heat the metal band 1 to a preset temperature in the range of about 600 to 900°C depending on the component composition. . In the heating zone 6, a direct flame or a radiant combustion burner is used. The process performed in the heating zone 6 is called a heating process. A device for maintaining the metal strip 1 at a predetermined temperature is arranged in the soaking zone 7. The device that maintains the metal strip 1 at a predetermined temperature has a heating capacity that is sufficient to compensate for the heat dissipated from the furnace body.

冷却帯８には、金属帯１を所定の温度まで冷却する冷却設備が配置される。当該冷却設備における冷却手段として液体冷却、ガスジェット冷却、ロール冷却、ミスト冷却（気液混合冷却）などが用いられる。液体冷却は、水を用いた水冷却（ウォータークエンチ）により行われることが多い。水冷却は、均熱帯７の下流側に設置された浸漬水槽に金属帯１を浸漬させて冷却する冷却手段である。ガスジェット冷却は、金属帯１の表面にノズルから気体を吹き付ける冷却手段である。ロール冷却は、金属帯１を水冷ロールに接触させて冷却する冷却手段である。ミスト冷却は、水を微細な霧状に噴霧してその気化熱の吸収により冷却を行う冷却手段である。ミスト冷却では、噴霧される水滴の大きさは０．１～１ｍｍ程度であることが多い。 Cooling equipment for cooling the metal strip 1 to a predetermined temperature is arranged in the cooling zone 8 . Liquid cooling, gas jet cooling, roll cooling, mist cooling (gas-liquid mixed cooling), etc. are used as cooling means in the cooling equipment. Liquid cooling is often performed by water cooling (water quench) using water. Water cooling is a cooling means that cools the metal strip 1 by immersing it in an immersion water tank installed on the downstream side of the soaking zone 7. Gas jet cooling is a cooling means that sprays gas onto the surface of the metal strip 1 from a nozzle. Roll cooling is a cooling means that cools the metal strip 1 by bringing it into contact with a water-cooled roll. Mist cooling is a cooling method that performs cooling by spraying water in a fine mist and absorbing the heat of vaporization. In mist cooling, the size of sprayed water droplets is often about 0.1 to 1 mm.

再加熱設備２３は、冷却帯８の下流側に配置され、冷却帯８において金属帯１を所定の温度まで冷却した後に、再加熱帯９に配置された誘導加熱装置等を用いて３００～４００℃程度の温度まで金属帯１を再加熱する。過時効帯１０は、再加熱した金属帯１を所定時間保持する過時効処理を行う装置である。最終冷却帯１１は過時効処理を行った金属帯１を室温付近まで最終冷却する装置である。ただし、再加熱設備２３は連続焼鈍設備に必須な設備ではなく、連続焼鈍設備によっては備えていないものもある。 The reheating equipment 23 is arranged on the downstream side of the cooling zone 8, and after cooling the metal strip 1 to a predetermined temperature in the cooling zone 8, it is heated to 300 to 400℃ using an induction heating device or the like arranged in the reheating zone 9. The metal strip 1 is reheated to a temperature of about .degree. The overaging zone 10 is a device that performs an overaging treatment in which the reheated metal strip 1 is held for a predetermined period of time. The final cooling zone 11 is a device that finally cools the over-aged metal strip 1 to around room temperature. However, the reheating equipment 23 is not an essential equipment for continuous annealing equipment, and some continuous annealing equipment does not have it.

出側ルーパー１２は、炉体設備２１における金属帯１の搬送速度と、出側設備２４における処理速度との調整を図るため、一時的に金属帯１を貯留する設備である。検査台１４では金属帯１の寸法精度や表面品質などの検査が行われる。テンションリール１５は、金属帯１をコイル状に巻き取る設備である。テンションリール１５によりコイルとして巻き取られ、検査台１４での品質検査により合格と判定された金属帯１は、製品コイルとして出荷される場合と、金属帯１のめっきを行う表面処理設備に送られ表面処理が行われる場合がある。一方、テンションリール１５によりコイルとして巻き取られ、検査台１４での品質検査により不合格又は保留と判定された金属帯１は、リコイルラインに送られ金属帯１の寸法や重量の調整、品質確性用のサンプル採取、形状・寸法検査、コイルの巻き直しなどが行われる。 The exit looper 12 is a facility that temporarily stores the metal strip 1 in order to adjust the conveyance speed of the metal strip 1 in the furnace body equipment 21 and the processing speed in the exit equipment 24. On the inspection table 14, the dimensional accuracy and surface quality of the metal strip 1 are inspected. The tension reel 15 is a device that winds the metal strip 1 into a coil. The metal strip 1 that is wound as a coil by the tension reel 15 and determined to pass the quality inspection on the inspection table 14 is either shipped as a product coil or sent to a surface treatment facility where the metal strip 1 is plated. Surface treatment may be performed. On the other hand, the metal strip 1 that has been wound as a coil by the tension reel 15 and determined to be rejected or suspended by the quality inspection on the inspection table 14 is sent to the recoil line, where the dimensions and weight of the metal strip 1 are adjusted, and the quality is confirmed. Sample collection, shape and size inspection, and coil rewinding are performed.

調質圧延設備１３は、出側ルーパー１２と検査台１４との間に配置される。調質圧延設備１３に用いられるワークロールは、所定のタイミングで交換する必要がある。調質圧延設備１３が出側ルーパー１２の下流側に配置することで、ワークロールが交換される場合の炉体設備２１における金属帯１の速度変更を当該出側ルーパー１２によって抑制できる。 The temper rolling equipment 13 is arranged between the exit side looper 12 and the inspection table 14. The work rolls used in the temper rolling equipment 13 need to be replaced at predetermined timing. By arranging the temper rolling equipment 13 downstream of the exit looper 12, the exit looper 12 can suppress changes in the speed of the metal strip 1 in the furnace equipment 21 when the work roll is replaced.

連続焼鈍設備１００は、入側反り形状測定装置１６を含む。入側反り形状測定装置１６は、冷却帯８の冷却設備と調質圧延設備１３との間に設けられ、金属帯１の入側反り形状を測定する。また、連続焼鈍設備１００は、冷却前反り形状測定装置１７及び出側反り形状測定装置１８を含んでもよい。冷却前反り形状測定装置１７は、冷却帯８に配置される冷却設備の上流側に設けられ、金属帯１の冷却帯８に配置される冷却設備の上流側における反り形状（以後、この反り形状を冷却前反り形状と記載する。）を測定する。冷却前反り形状測定装置１７は、均熱帯７と冷却帯８との間に配置されることが好ましい。これにより、冷却直前の金属帯１の反り形状を測定できる。 The continuous annealing equipment 100 includes an entry side warp shape measuring device 16. The entry side warp shape measuring device 16 is provided between the cooling equipment of the cooling zone 8 and the temper rolling equipment 13, and measures the entry side warp shape of the metal strip 1. Further, the continuous annealing equipment 100 may include a pre-cooling warp shape measuring device 17 and an exit side warp shape measuring device 18. The pre-cooling warp shape measuring device 17 is provided upstream of the cooling equipment arranged in the cooling zone 8, and measures the warp shape (hereinafter, this warp shape) of the metal strip 1 on the upstream side of the cooling equipment arranged in the cooling zone 8. is described as the warped shape before cooling.) is measured. The pre-cooling warp shape measuring device 17 is preferably disposed between the soaking zone 7 and the cooling zone 8. Thereby, the warped shape of the metal strip 1 immediately before cooling can be measured.

出側反り形状測定装置１８は、調質圧延設備１３の下流側に設けられ、調質圧延後の金属帯１の出側反り形状を測定する。出側反り形状測定装置１８は、検査台１４の近傍に配置されることが好ましい。金属帯１の出側反り形状は、製品品質の検査項目となることがある。このため、出側反り形状測定装置１８を検査台１４の近傍に配置することで、他の品質検査の結果と対応付けが容易になる。調質圧延設備１３から検査台１４までの金属帯１の搬送距離は２０～１００ｍとなるのが通常であり、調質圧延設備１３から検査台１４までの搬送時間は２～１２０秒程度となる。 The exit warp shape measuring device 18 is provided downstream of the temper rolling equipment 13 and measures the exit warp shape of the metal strip 1 after skin pass rolling. It is preferable that the exit side warp shape measuring device 18 is placed near the inspection table 14. The curved shape of the metal strip 1 on the exit side may be an inspection item for product quality. Therefore, by arranging the exit side warpage shape measuring device 18 near the inspection table 14, it becomes easy to correlate the results with other quality inspection results. The transport distance of the metal strip 1 from the temper rolling equipment 13 to the inspection table 14 is usually 20 to 100 m, and the transport time from the temper rolling equipment 13 to the inspection table 14 is about 2 to 120 seconds. .

連続焼鈍設備１００は、連続焼鈍設備１００の操業を管理する制御用計算機５０と、制御用コントローラ５１と、反り形状制御装置５２とを含む。制御用計算機５０及び反り形状制御装置５２は、いずれもワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで構成される。制御用コントローラ５１には、例えば、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）のようにシーケンス制御を実行するための専用コンピュータが用いられる。 Continuous annealing equipment 100 includes a control computer 50 that manages the operation of continuous annealing equipment 100, a controller 51, and a warpage shape control device 52. The control computer 50 and the warpage shape control device 52 are both configured with a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer. As the control controller 51, for example, a dedicated computer such as a PLC (programmable logic controller) for executing sequence control is used.

制御用コントローラ５１は、連続焼鈍設備１００を構成する各装置及び設備の操業条件を設定するとともに連続焼鈍設備１００に設けられる各種センサからセンサ情報を取得する。制御用計算機５０は、所望の製品品質の金属帯１を製造するための連続焼鈍設備１００の各装置及び設備の製造条件を特定する。また、制御用計算機５０は、制御用コントローラ５１が取得したセンサ情報を収集し、金属帯１の操業実績に関する各種情報を取得し、格納する。さらに、制御用計算機５０は、連続焼鈍設備１００の上流側において、溶接機等によって接続される先行の金属帯１と後行の金属帯１との溶接部のトラッキングを行い、連続焼鈍設備１００における溶接部の現在位置を特定する。 The controller 51 sets operating conditions for each device and equipment that constitute the continuous annealing equipment 100 and acquires sensor information from various sensors provided in the continuous annealing equipment 100. The control computer 50 specifies manufacturing conditions for each device and equipment of the continuous annealing facility 100 for manufacturing the metal strip 1 of desired product quality. Further, the control computer 50 collects sensor information obtained by the control controller 51, and obtains and stores various information regarding the operational performance of the metal strip 1. Further, the control computer 50 tracks the welded portion between the preceding metal strip 1 and the following metal strip 1 that are connected by a welding machine or the like on the upstream side of the continuous annealing equipment 100. Identify the current location of the weld.

反り形状制御装置５２は、入側反り形状測定装置１６によって測定された入側反り形状と、調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて、金属帯１の出側反り形状を予測する。反り形状制御装置５２は、入側反り形状と、調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて金属帯１の出側反り形状を予測する。反り形状制御装置５２は、反り形状予測モデルとして、例えば、機械学習により学習された学習済の機械学習モデルを用いる。 The warp shape control device 52 controls the exit warp of the metal strip 1 based on the entry warp shape measured by the entry warp shape measuring device 16 and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40. Predict the shape. The warp shape control device 52 uses a warp shape prediction model that receives input data including the entry side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40 and outputs the exit side warp shape. The curved shape of the metal strip 1 on the exit side is predicted. The warp shape control device 52 uses, for example, a trained machine learning model learned by machine learning as the warp shape prediction model.

次に、冷却帯８について説明する。連続焼鈍設備１００における冷却帯８は、加熱帯６で加熱された金属帯１の冷却を行う冷却設備を含む。この冷却帯８で実行される処理を冷却工程という。冷却帯８に適用される冷却方式は、水を冷媒とする液体冷却である水冷却（ウォータークエンチ）であることが好ましい。加熱帯６で加熱された金属帯１を、水冷却によってマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）又はベイナイト変態開始温度（Ｂｆ）よりも低い温度まで冷却すると金属帯１が変形し、金属帯１の反り形状が変化する。このように金属帯１の反り形状が変化する場合、反り高さが高くなる方向に変化することが多い。 Next, the cooling zone 8 will be explained. Cooling zone 8 in continuous annealing equipment 100 includes cooling equipment that cools metal strip 1 heated in heating zone 6. The process performed in this cooling zone 8 is called a cooling process. The cooling method applied to the cooling zone 8 is preferably water cooling (water quench), which is liquid cooling using water as a refrigerant. When the metal band 1 heated in the heating zone 6 is cooled by water cooling to a temperature lower than the martensitic transformation start temperature (Ms) or the bainite transformation start temperature (Bf), the metal band 1 is deformed and warped. Shape changes. When the shape of the warp of the metal strip 1 changes in this way, the warp height often changes in the direction of increasing.

図２は、冷却帯８を構成する水冷方式の冷却設備３０の一例を示す模式図である。冷却設備３０は、複数の水噴射ノズル６４を備える冷却液体噴射装置３２、浸漬水槽３４、デフレクターロール３６、３７を有する。また、冷却設備３０は、金属帯１のばたつきを防止するための押さえロール３１を有してもよい。浸漬水槽３４を通過した金属帯１は、水切りロール３８により金属帯１に付着した水が除去され、乾燥炉３９で乾燥されてから再加熱帯９に送られる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of water-cooled cooling equipment 30 that constitutes the cooling zone 8. As shown in FIG. The cooling equipment 30 includes a cooling liquid injection device 32 including a plurality of water injection nozzles 64 , an immersion water tank 34 , and deflector rolls 36 and 37 . Further, the cooling equipment 30 may include a pressing roll 31 for preventing the metal strip 1 from flapping. The metal strip 1 that has passed through the immersion water tank 34 has water adhering to it removed by a draining roll 38, is dried in a drying oven 39, and then sent to the reheating zone 9.

浸漬水槽３４は容器形状に構成される。浸漬水槽３４には、金属帯１を浸漬冷却するための冷却流体３５が貯蔵される。浸漬水槽３４内に貯蔵された冷却流体３５の温度上昇を抑制して、冷却流体３５の水温を所定の範囲に維持するために、浸漬水槽３４内の冷却流体３５を循環させて冷却する不図示の冷却チラーを備えてもよい。 The immersion water tank 34 is configured in the shape of a container. A cooling fluid 35 for immersing and cooling the metal strip 1 is stored in the immersion water tank 34 . In order to suppress the temperature rise of the cooling fluid 35 stored in the immersion water tank 34 and maintain the water temperature of the cooling fluid 35 within a predetermined range, the cooling fluid 35 in the immersion water tank 34 is circulated for cooling (not shown). It may be equipped with a cooling chiller.

冷却液体噴射装置３２は、金属帯１に冷却流体３５を噴射して冷却を行う。冷却液体噴射装置３２には、走行する金属帯１の両面側に冷却流体３５を噴射する一対の水噴射ノズル６４が複数段配置されている。これらの複数段の水噴射ノズル６４から、金属帯１の表裏面の両面に冷却流体を噴射することによって、均熱帯７を通過した金属帯１を効率的に冷却できる。 The cooling liquid injection device 32 injects a cooling fluid 35 onto the metal strip 1 to perform cooling. In the cooling liquid injection device 32, a pair of water injection nozzles 64 which inject the cooling fluid 35 onto both sides of the running metal strip 1 are arranged in multiple stages. By injecting cooling fluid onto both the front and back surfaces of the metal strip 1 from these multiple stages of water injection nozzles 64, the metal strip 1 that has passed through the soaking zone 7 can be efficiently cooled.

冷却液体噴射装置３２は、金属帯１の変形を抑制し、金属帯１の形状が悪化するのを防止するための一対の拘束ロール３３を有する。拘束ロール３３は、金属帯１を表裏面側から挟むように配置される。一対の拘束ロール３３のそれぞれは、金属帯１の表面と裏面とで金属帯１の進行方向に対して、ずらして配置してよい。 The cooling liquid injection device 32 includes a pair of restraining rolls 33 for suppressing deformation of the metal strip 1 and preventing deterioration of the shape of the metal strip 1. The restraint rolls 33 are arranged to sandwich the metal band 1 from the front and back sides. Each of the pair of restraint rolls 33 may be disposed on the front and back surfaces of the metal strip 1 so as to be shifted from each other with respect to the traveling direction of the metal strip 1.

図３は、金属帯１の表面と裏面とで金属帯１の進行方向に対してずらして配置した一対の拘束ロール３３ａ、３３ｂの配置例を示す模式図である。図３（ａ）は、押し込み量及びオフセット量を説明する模式図であり、図３（ｂ）は、拘束ロールのシフト量を説明する模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of a pair of restraining rolls 33a and 33b that are arranged on the front and back surfaces of the metal strip 1 so as to be shifted from each other with respect to the traveling direction of the metal strip 1. FIG. 3(a) is a schematic diagram illustrating the push amount and offset amount, and FIG. 3(b) is a schematic diagram illustrating the shift amount of the restraint roll.

図３（ａ）に示すように、表裏に配置される拘束ロール３３ａ、３３ｂの金属帯１の進行方向におけるズレ量をオフセット量（拘束ロール間オフセット）という。また、表裏面に配置する拘束ロール３３ａ、３３ｂのうちの少なくとも一方は、金属帯１への押し込み量が可変となるように拘束ロール３３を金属帯１に向けて変位させる位置調整機能を有することが好ましい。 As shown in FIG. 3A, the amount of deviation of the restraint rolls 33a and 33b arranged on the front and back sides in the traveling direction of the metal strip 1 is referred to as an offset amount (an offset between restraint rolls). Further, at least one of the restraining rolls 33a and 33b arranged on the front and back surfaces has a position adjustment function for displacing the restraining roll 33 toward the metal band 1 so that the amount of pushing into the metal band 1 is variable. is preferred.

金属帯１の表裏に配置される拘束ロール３３ａ、３３ｂの金属帯１の進行方向に対して垂直な方向におけるズレ量を押し込み量又は拘束ロールギャップという。図３（ａ）に示した例では、拘束ロール３３ａが固定され、拘束ロール３３ｂが移動することで拘束ロール３３ｂが金属帯１に押し込めるように構成される。この場合、移動する拘束ロール３３ｂが金属帯１のパスラインから水平方向に突出する量を拘束ロールの押し込み量という。 The amount of displacement of the restraining rolls 33a and 33b arranged on the front and back sides of the metal strip 1 in the direction perpendicular to the traveling direction of the metal strip 1 is referred to as the pushing amount or the restraining roll gap. In the example shown in FIG. 3(a), the restraint roll 33a is fixed and the restraint roll 33b is moved so that the restraint roll 33b can be pushed into the metal band 1. In this case, the amount by which the moving restraint roll 33b projects in the horizontal direction from the pass line of the metal strip 1 is referred to as the pushing amount of the restraint roll.

さらに、冷却液体噴射装置３２において金属帯１の進行方向に複数対の拘束ロール３３を配置するようにしてもよい。冷却液体噴射装置３２と共に複数対の拘束ロール３３を配置することで、金属帯１のマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）と終了温度（Ｍｆ）の間で、金属帯１の変形をより効果的に拘束できる。これにより、金属帯１が急冷される際に発生する熱収縮と相変態による体積変化に起因して発生する金属帯１の形状不良を抑制できる。この場合、拘束ロールの押し込み量は、押し込みを行うことが可能な拘束ロールごとに定義される。 Furthermore, a plurality of pairs of restraint rolls 33 may be arranged in the cooling liquid injection device 32 in the direction in which the metal strip 1 travels. By arranging a plurality of pairs of restraining rolls 33 together with the cooling liquid injection device 32, the deformation of the metal strip 1 can be more effectively carried out between the martensitic transformation start temperature (Ms) and the end temperature (Mf) of the metal strip 1. Can be restrained. Thereby, it is possible to suppress defects in the shape of the metal strip 1 that occur due to volume changes due to thermal contraction and phase transformation that occur when the metal strip 1 is rapidly cooled. In this case, the pushing amount of the restraining roll is defined for each restraining roll that can perform pushing.

また、一対の拘束ロール３３ａ、３３ｂの金属帯１の表面に垂直な方向の離隔距離を一定に維持しながら、金属帯１の表面側又は裏面側に変位させるようにしてもよい（拘束ロールシフト）。図３（ｂ）に示す例では、表裏に配置される拘束ロール３３ａ、３３ｂの金属帯１の進行方向に対して垂直な方向におけるズレ量（押し込み量）を維持したまま、金属帯１を一方の方向に変位させている。この拘束ロール３３ａの変位量と拘束ロール３３ｂの変位量との平均値を拘束ロールのシフト量という。拘束ロールシフトを行うことで、水噴射ノズル６４と金属帯１との間の距離が一方の面で短くなり、他の方の面で長くなるので、金属帯１の表裏面で冷却能力に差異が生じて金属帯１の表裏面で発生する熱ひずみにも差異が生じ、これによって金属帯１の反り形状が変化する。 Alternatively, the pair of restraining rolls 33a and 33b may be displaced toward the front side or the back side of the metal band 1 while maintaining a constant separation distance in the direction perpendicular to the surface of the metal band 1 (restraint roll shift ). In the example shown in FIG. 3(b), the metal band 1 is moved to one side while maintaining the amount of displacement (pushing amount) in the direction perpendicular to the traveling direction of the metal band 1 of the restraining rolls 33a and 33b arranged on the front and back sides. It is displaced in the direction of . The average value of the displacement amount of the restraint roll 33a and the displacement amount of the restraint roll 33b is referred to as the shift amount of the restraint roll. By performing restraint roll shift, the distance between the water injection nozzle 64 and the metal strip 1 becomes shorter on one side and becomes longer on the other surface, so the cooling capacity differs between the front and back surfaces of the metal strip 1. This causes a difference in the thermal strain generated on the front and back surfaces of the metal strip 1, which changes the warped shape of the metal strip 1.

次に、調質圧延設備１３について説明する。図４は、調質圧延機４０を含む調質圧延設備１３の一例を示す模式図である。調質圧延機４０は、金属帯１に対して０．１～３．０％程度の伸びを付与して、金属帯１の形状を平坦化する装置である。 Next, the temper rolling equipment 13 will be explained. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the skin pass rolling equipment 13 including the skin pass rolling mill 40. As shown in FIG. The temper rolling mill 40 is a device that applies an elongation of about 0.1 to 3.0% to the metal strip 1 to flatten the shape of the metal strip 1.

調質圧延設備１３は、調質圧延機４０と、入側ブライドルロール４６と、入側張力計４７と、出側張力計４８と、出側ブライドルロール４９と、を有する。調質圧延機４０は、被圧延材である金属帯１に直接接触し、圧下する一対のワークロール４１ａ、４１ｂと、一対のワークロール４１ａ、４１ｂを上下から支持し、ワークロールの４１ａ、４１ｂのたわみを抑制するバックアップロール４２ａ、４２ｂとを有する。ワークロール４１ａ、４１ｂ及びバックアップロール４２ａ、４２ｂのうち、少なくとも１つのロールは、一方の端部において、カップリングや減速機を介して駆動用電動機と接続され、駆動用電動機によって当該ロールが回転される。バックアップロール４２ａは、軸端部の軸受箱（バックアップロールチョック）４４により支持される。圧下装置４３は、軸受箱４４を上下に変位させることで、ワークロール４１ａとワークロール４１ｂとの隙間であるロールギャップを調整する。荷重検出器４５は、調質圧延機４０の圧延荷重を検出する。 The temper rolling equipment 13 includes a temper rolling mill 40 , an entry bridle roll 46 , an entry tension gauge 47 , an exit tension gauge 48 , and an exit bridle roll 49 . The temper rolling mill 40 has a pair of work rolls 41a, 41b that directly contacts and rolls down the metal strip 1, which is a material to be rolled, and supports the pair of work rolls 41a, 41b from above and below, and supports the work rolls 41a, 41b. It has backup rolls 42a and 42b that suppress the deflection of the rolls. At least one of the work rolls 41a, 41b and backup rolls 42a, 42b is connected at one end to a drive motor via a coupling or a reduction gear, and the drive motor rotates the roll. Ru. The backup roll 42a is supported by a bearing box (backup roll chock) 44 at the end of the shaft. The rolling down device 43 adjusts the roll gap, which is the gap between the work rolls 41a and 41b, by vertically displacing the bearing box 44. The load detector 45 detects the rolling load of the temper rolling mill 40.

調質圧延機４０の前後には、入側ブライドルロール４６、入側張力計４７、出側張力計４８及び出側ブライドルロール４９が配置される。入側ブライドルロール４６及び出側ブライドルロール４９は、金属帯１に適切な張力を付与する。入側張力計４７及び出側張力計４８は、調質圧延機４０と入側ブライドルロール４６との間と、調質圧延機４０と出側ブライドルロール４９との間にそれぞれ設けられる。入側張力計４７及び出側張力計４８は、調質圧延機４０の入側及び出側の金属帯１の張力を測定する。 An inlet bridle roll 46, an inlet tension gauge 47, an outlet tension gauge 48, and an outlet bridle roll 49 are arranged before and after the temper rolling mill 40. The entry bridle roll 46 and the exit bridle roll 49 apply appropriate tension to the metal strip 1. The entry tension gauge 47 and the exit tension gauge 48 are provided between the temper rolling mill 40 and the entry bridle roll 46 and between the temper rolling mill 40 and the exit bridle roll 49, respectively. The inlet tension gauge 47 and the outlet tension gauge 48 measure the tension in the metal strip 1 on the inlet and outlet sides of the temper rolling mill 40 .

調質圧延機４０は、金属帯１を所定の伸長率で圧延する。伸長率とは、調質圧延前後における金属帯１の伸び率であり、調質圧延前後での金属帯１の長さの増加率で定義される。伸長率は、入側ブライドルロール４６での周速と出側ブライドルロール４９での周速との周速差によって測定される。 The temper rolling mill 40 rolls the metal strip 1 at a predetermined elongation rate. The elongation rate is the elongation rate of the metal strip 1 before and after temper rolling, and is defined as the rate of increase in the length of the metal strip 1 before and after temper rolling. The elongation rate is measured by the difference in circumferential speed between the inlet bridle roll 46 and the outlet bridle roll 49.

次に、本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び反り形状制御方法で予測、制御する反り形状について説明する。金属帯１の反りとして、Ｌ反り（長手反り）やＣ反り（幅反り）が知られている。このうち、Ｃ反りは、本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び反り形状制御方法で予測、制御する反り形状に含むが、Ｌ反りは含まない。Ｌ反りは、金属帯１が連続的に搬送される際のライン張力によって拘束され、オンラインでＬ反りを測定するのが困難だからである。本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び反り形状制御方法で予測、制御する反り形状は、金属帯１の板幅方向の断面形状が２次関数や円弧により近似されるＣ反りだけでなく、板幅方向の断面形状がＷ型となる反りや、３次以上の高次関数により近似される反りを含む。 Next, the warpage shape predicted and controlled by the warp shape prediction method and warp shape control method of a metal strip according to the present embodiment will be explained. L-curvature (longitudinal curvature) and C-curvature (width curvature) are known as curvature of the metal strip 1. Among these, the C warp is included in the warp shape predicted and controlled by the metal band warp shape prediction method and warp shape control method according to the present embodiment, but the L warp is not included. This is because the L warp is restrained by the line tension when the metal strip 1 is continuously conveyed, and it is difficult to measure the L warp online. The warp shape predicted and controlled by the warp shape prediction method and warp shape control method of the metal strip according to the present embodiment is only C warp in which the cross-sectional shape of the metal strip 1 in the sheet width direction is approximated by a quadratic function or a circular arc. This includes warpage in which the cross-sectional shape in the board width direction is W-shaped, and warpage approximated by a higher-order function of third or higher order.

金属帯１の板幅方向の反りは、冷却工程などに起因して金属帯１の板幅方向に発生する面内の応力を面内で維持できず、座屈により面外に変位することで発生する。これに対し、波形状の形状不良は、金属帯１の長手方向の伸びが板幅方向に分布することにより、金属帯１の長手方向に発生する面内の応力を面内で維持できず、座屈により面外に変位することで発生する。板幅方向の反り形状と波形状とは、座屈によって発生する面外変形である点では共通するものの座屈の発生原因となる応力の方向が、板幅方向であるか長手方向であるかという違いがある。 The warping of the metal strip 1 in the width direction is caused by the in-plane stress generated in the width direction of the metal strip 1 due to the cooling process being unable to be maintained in-plane and being displaced out of the plane due to buckling. Occur. On the other hand, the wave-shaped defective shape is caused by the in-plane stress generated in the longitudinal direction of the metal strip 1 being unable to be maintained in-plane due to the longitudinal elongation of the metal strip 1 being distributed in the width direction. This occurs due to out-of-plane displacement due to buckling. Although the warped shape and the wave shape in the sheet width direction are common in that they are out-of-plane deformations caused by buckling, it is important to know whether the direction of the stress that causes buckling is in the sheet width direction or in the longitudinal direction. There is a difference.

このため、波形状の場合には、金属帯１の長手方向に張力を付与すれば、板幅方向における伸び差（板幅方向における伸びの差）が吸収され、金属帯１の形状不良が潜在化（みかけ上、平坦な形状に変化）する。一方、板幅方向の反り形状の場合には、金属帯１の長手方向に付与する張力を変化させても板幅方向の応力に大きな影響を与えない。このため、金属帯１の長手方向に付与する張力を変化させても金属帯１の板幅方向の反り形状は変化しない。 Therefore, in the case of a corrugated shape, if tension is applied in the longitudinal direction of the metal strip 1, the elongation difference in the sheet width direction (difference in elongation in the sheet width direction) will be absorbed, and the defective shape of the metal band 1 can potentially occur. (change into an apparently flat shape). On the other hand, in the case of a warped shape in the board width direction, even if the tension applied to the metal strip 1 in the longitudinal direction is changed, the stress in the board width direction is not significantly affected. Therefore, even if the tension applied to the metal strip 1 in the longitudinal direction is changed, the shape of the warp in the width direction of the metal strip 1 does not change.

特許文献２に開示されている接触式形状計は、調質圧延機と出側ブライドルロールの間に大きな張力（例えば、１００～２００ＭＰａ）を付与することで、金属帯１の形状不良を潜在化させて、板幅方向における接触荷重分布を測定する。すなわち、このような接触式形状計は、金属帯１の波形状を測定するものであって、板幅方向の反り形状を測定するものではない。また、波形状は、金属帯１の長手方向に対して、金属帯１の高さ方向の変位が周期的に変化するのに対して、反り形状は、金属帯１の長手方向に対する周期的な変位がみられないという違いがある。なお、金属帯１の波形状の周期は、金属帯１の長手方向で０．５～５ｍ程度のピッチとなることが多い。 The contact type shape meter disclosed in Patent Document 2 applies a large tension (for example, 100 to 200 MPa) between the temper rolling mill and the exit bridle roll, thereby making shape defects of the metal strip 1 latent. Then, the contact load distribution in the board width direction is measured. That is, such a contact type shape meter measures the wave shape of the metal strip 1, and does not measure the warped shape in the width direction of the metal strip. In addition, in the wave shape, the displacement in the height direction of the metal band 1 changes periodically with respect to the longitudinal direction of the metal band 1, whereas in the warped shape, the displacement in the height direction of the metal band 1 changes periodically. The difference is that no displacement is observed. Note that the period of the wave shape of the metal band 1 is often a pitch of about 0.5 to 5 m in the longitudinal direction of the metal band 1.

図５は、金属帯１の板幅方向の反り形状の一例を示す模式図である。図５に示す反り形状は、板厚１．２ｍｍ、板幅１２００ｍｍの高強度鋼板からなる金属帯１について、水焼き入れによる冷却工程及び調質圧延機４０で圧延後に測定される反り形状例である。ただし、図５に示す反り高さは、板幅方向の最大高さにより規格化している。図５に示すように、高強度鋼板からなる金属帯１を水焼き入れにより急冷すると、板幅方向の反り形状は、高次関数によって近似される反り形状になる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a warped shape of the metal strip 1 in the width direction. The warped shape shown in FIG. 5 is an example of the warped shape measured after the metal strip 1 made of a high-strength steel plate with a thickness of 1.2 mm and a width of 1200 mm is subjected to a cooling process by water quenching and after rolling in a temper rolling mill 40. be. However, the warp height shown in FIG. 5 is standardized by the maximum height in the board width direction. As shown in FIG. 5, when a metal strip 1 made of a high-strength steel plate is rapidly cooled by water quenching, the warped shape in the width direction of the sheet becomes a warped shape approximated by a high-order function.

次に、入側反り形状測定装置１６について説明する。入側反り形状測定装置１６は、搬送される金属帯１の入側反り形状を測定して、金属帯１の板幅方向における金属帯１の高さに関する情報を取得する。金属帯１の高さに関する情報とは、例えば、金属帯１の板幅方向における反り高さの平均値、最大高さ又は標準偏差であってよく、また、反り高さの分布を特定する情報であってもよい。 Next, the entrance side warpage shape measuring device 16 will be explained. The entry-side warp shape measuring device 16 measures the entry-side warp shape of the metal strip 1 being conveyed, and obtains information regarding the height of the metal strip 1 in the width direction of the metal strip 1 . The information regarding the height of the metal strip 1 may be, for example, the average value, maximum height, or standard deviation of the warp height in the plate width direction of the metal strip 1, and information specifying the distribution of the warp height. It may be.

金属帯１の反り高さの分布を特定する情報とは、例えば、図５に示した金属帯１の板幅方向の各位置における反り高さの分布を示す情報である。入側反り形状測定装置１６は、金属帯１の入側反り形状として、板幅方向における反り高さの分布を示す曲線を任意の関数を用いて近似し、当該近似された関数を特定する係数を取得してもよい。 The information specifying the warp height distribution of the metal strip 1 is, for example, information indicating the warp height distribution at each position in the sheet width direction of the metal strip 1 shown in FIG. The entry side warp shape measuring device 16 approximates a curve indicating the distribution of warpage height in the sheet width direction as the entry side warp shape of the metal strip 1 using an arbitrary function, and calculates a coefficient for specifying the approximated function. may be obtained.

入側反り形状測定装置１６は、金属帯１の入側反り形状として、図５に示した板幅方向の位置と反り高さとの関係を示す曲線から特定される曲率の分布を取得してもよい。さらに、入側反り形状測定装置１６は、金属帯１の入側反り形状として、図５に示した板幅方向の位置と反り高さに対して離散フーリエ変換を行って、板幅方向の凹凸毎の強度を抽出し、凹凸のピッチと離散フーリエ変換により算出されるスペクトル強度との関係を取得してもよい。 The entry side warp shape measuring device 16 may obtain the curvature distribution specified from the curve showing the relationship between the position in the sheet width direction and the warp height shown in FIG. 5 as the entry side warp shape of the metal strip 1. good. Furthermore, the entrance side warp shape measuring device 16 performs a discrete Fourier transform on the position and warp height in the sheet width direction shown in FIG. The relationship between the pitch of the unevenness and the spectral intensity calculated by discrete Fourier transform may be obtained by extracting the intensity of each unevenness.

また、入側反り形状測定装置１６は、金属帯１の板幅方向の各位置における反り高さの分布を金属帯１の長手方向において１～５ｍ程度の範囲で平均化して求めてもよい。このように、金属帯１の長手方向１～５ｍ程度の範囲の反り高さを平均化することで、金属帯１が反り形状と波形状の両者を含むものであっても、波形状を除外して反り形状を特定できる。 Further, the entrance side warp shape measuring device 16 may average the warp height distribution at each position in the width direction of the metal strip 1 over a range of about 1 to 5 m in the longitudinal direction of the metal strip 1. In this way, by averaging the warp height in a range of about 1 to 5 m in the longitudinal direction of the metal strip 1, even if the metal strip 1 includes both warped and wavy shapes, the wavy shape can be excluded. The warped shape can be identified by

入側反り形状測定装置１６としては、金属帯１の板幅方向における高さ分布を測定できる装置であれば任意の装置を用いてよい。入側反り形状測定装置１６として、例えば、レーザー距離計を用いてよい。非接触の距離計であるレーザー距離計を、搬送される金属帯１の板幅方向の異なる位置に複数配置し、当該レーザー距離計を用いて各位置での反り高さを測定してよい（距離測定法）。例えば、レーザー距離計を用いて板幅８００～１９００ｍｍの金属帯１の反り高さを測定する場合、板幅方向の異なる位置に配置されるレーザー距離計の数は３以上１００以下であることが好ましい。より好ましくは１０～２０である。レーザー距離計の数が３未満であると、金属帯１の板幅方向の反り形状を特定するのが困難になることから好ましくない。また、レーザー距離計の数を１００より多くしても反り形状の測定精度が向上せず、設備コストが上昇することから好ましくない。 As the entry side warp shape measuring device 16, any device may be used as long as it is a device that can measure the height distribution of the metal strip 1 in the sheet width direction. For example, a laser distance meter may be used as the entry side warp shape measuring device 16. A plurality of laser rangefinders, which are non-contact rangefinders, may be arranged at different positions in the width direction of the metal strip 1 being transported, and the warp height at each position may be measured using the laser rangefinders ( distance measurement method). For example, when measuring the warp height of a metal strip 1 with a plate width of 800 to 1900 mm using a laser range finder, the number of laser range finders placed at different positions in the width direction of the plate should be 3 or more and 100 or less. preferable. More preferably it is 10-20. If the number of laser distance meters is less than three, it is not preferable because it becomes difficult to specify the shape of the warp in the width direction of the metal strip 1. In addition, increasing the number of laser distance meters beyond 100 is not preferable because the measurement accuracy of the warp shape does not improve and the equipment cost increases.

図６は、レーザースキャン式のレーザー距離計を用いて金属帯１の反り形状を測定する状態を示す模式図である。図６に示すように、入側反り形状測定装置１６として、レーザースキャン式のレーザー距離計７０を用いてもよい。レーザースキャン式のレーザー距離計は、レーザー光を扇状に走査して金属帯１の板幅方向の各位置との距離を測定し、測定した距離から板幅方向の各位置における高さを算出する。レーザースキャン式のレーザー距離計７０を用いることで、搬送される金属帯１の上方から板幅方向にレーザー光をスキャンして、金属帯１の板幅方向における反り高さを測定できる。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the warped shape of the metal strip 1 is measured using a laser scanning type laser distance meter. As shown in FIG. 6, a laser scanning type laser distance meter 70 may be used as the entry side warp shape measuring device 16. A laser scanning type laser distance meter scans a laser beam in a fan shape to measure the distance to each position in the board width direction of the metal strip 1, and calculates the height at each position in the board width direction from the measured distance. . By using the laser scanning type laser distance meter 70, the warp height of the metal strip 1 in the width direction can be measured by scanning the laser beam in the width direction of the metal strip 1 from above the metal strip 1 being conveyed.

図７は、複数のレーザースキャン式のレーザー距離計を用いて反り形状を測定する状態を示す模式図である。図７に示すように、入側反り形状測定装置１６として、複数のレーザースキャン式のレーザー距離計７０を用いてもよい。この場合、金属帯１の板幅方向に複数のレーザースキャン式のレーザー距離計７０を並列配置して、金属帯１の板幅方向における反り高さを測定する。これにより、図６に示した装置よりも短時間で入側反り形状を測定できる。 FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a warped shape is measured using a plurality of laser scanning type laser distance meters. As shown in FIG. 7, a plurality of laser scanning type laser distance meters 70 may be used as the entrance side warp shape measuring device 16. In this case, a plurality of laser distance meters 70 of a laser scanning type are arranged in parallel in the width direction of the metal strip 1 to measure the warpage height of the metal strip 1 in the width direction. Thereby, the entrance side warp shape can be measured in a shorter time than with the apparatus shown in FIG.

また、入側反り形状測定装置１６として、光切断法により入側反り形状を測定する装置を用いてもよい。光切断法では、金属帯１の上方から板幅方向に対して扇状に広がるレーザー光を照射するとともに金属帯１からの反射光を受光し、受光した反射光をイメージセンサで撮像し、撮像した画像に対して画像処理を行うことで金属帯１の反り高さを測定する。光切断法によって入側反り形状を測定する装置は、例えば、キーエンス社製のＬＪ－Ｘ８０００シリーズや、ＬＭＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＧｏｃａｔｏｒである。 Further, as the entrance side warp shape measuring device 16, a device that measures the entrance side warp shape by a light cutting method may be used. In the light cutting method, a laser beam is irradiated from above the metal strip 1 in a fan-like manner in the width direction of the plate, and the reflected light from the metal strip 1 is received, and the received reflected light is imaged by an image sensor. The warp height of the metal strip 1 is measured by performing image processing on the image. Examples of devices that measure the entrance side warp shape by optical sectioning include the LJ-X8000 series manufactured by Keyence Corporation and the Gocator manufactured by LMT Technologies.

入側反り形状測定装置１６による金属帯１の反り高さの測定精度は、１ｍｍ以下の測定精度を有することが好ましく、０．５ｍｍ以下の測定精度を有することがより好ましい。１ｍｍ以下の測定精度を有する入側反り形状測定装置１６を用いることで、金属帯１の反り高さの上限が５～１０ｍｍの範囲に設定されたとしても、当該範囲内に金属帯１の反り高さを制御できる。 The measurement accuracy of the warp height of the metal strip 1 by the entry side warp shape measuring device 16 is preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less. Even if the upper limit of the warp height of the metal strip 1 is set in the range of 5 to 10 mm, by using the entry side warp shape measuring device 16 that has a measurement accuracy of 1 mm or less, the warp of the metal strip 1 will be within that range. Height can be controlled.

入側反り形状測定装置１６による金属帯１の反り高さの測定は、金属帯１の長手方向に１ｍ以下のピッチで測定することが好ましい。連続的に搬送される金属帯１に対する反り高さの測定周波数は１０Ｈｚ以上であることが好ましく、２０Ｈｚ以上であることがより好ましい。例えば、連続焼鈍設備１００の出側設備２４では、金属帯１が６００ｍ／ｍｉｎ以上の速度で搬送されることがある。この搬送速度で金属帯１が搬送されたとしても、反り形状の測定周波数が１０Ｈｚ以上であれば、金属帯１の長手方向に１ｍ以下のピッチで反り形状を測定できる。なお、上記は入側反り形状測定装置１６の説明になるが、当該説明は冷却前反り形状測定装置１７及び出側反り形状測定装置１８にも適用できる。 It is preferable that the warp height of the metal strip 1 is measured by the entry side warp shape measuring device 16 at a pitch of 1 m or less in the longitudinal direction of the metal strip 1. It is preferable that the measurement frequency of the warpage height of the continuously conveyed metal strip 1 is 10 Hz or more, and more preferably 20 Hz or more. For example, in the outlet equipment 24 of the continuous annealing equipment 100, the metal strip 1 may be transported at a speed of 600 m/min or more. Even if the metal strip 1 is transported at this transport speed, the warp shape can be measured at a pitch of 1 m or less in the longitudinal direction of the metal strip 1 as long as the measurement frequency of the warp shape is 10 Hz or more. Note that although the above description is for the entrance side warp shape measuring device 16, the description can also be applied to the pre-cooling warp shape measuring device 17 and the exit side warp shape measuring device 18.

次に、反り形状制御装置５２について説明する。図８は、反り形状制御装置５２の構成例を示す模式図である。反り形状制御装置５２は、制御部５４と、入力部５５と、出力部５６と、記憶部５７とを有する。制御部５４は、例えば、ＣＰＵ等であって、記憶部５７から読み出したプログラムを実行することにより、制御部５４を取得部５８、反り形状予測部５９、操業パラメータ特定部６０及び反り形状予測モデル生成部６１として機能させる。記憶部５７は、例えば、更新記録可能なフラッシュメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、メモリーカード等の情報記録媒体及びその読み書き装置である。記憶部５７には、制御部５４が各機能を実行するためのプログラムや当該プログラムが使用するデータ等が格納されている。 Next, the warpage shape control device 52 will be explained. FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of the warp shape control device 52. The warp shape control device 52 includes a control section 54 , an input section 55 , an output section 56 , and a storage section 57 . The control unit 54 is, for example, a CPU, and executes a program read from the storage unit 57 to control the control unit 54 to an acquisition unit 58, a warp shape prediction unit 59, an operation parameter identification unit 60, and a warp shape prediction model. It functions as a generation section 61. The storage unit 57 is, for example, an information recording medium such as an update-recordable flash memory, a built-in hard disk or a hard disk connected to a data communication terminal, a memory card, and a read/write device thereof. The storage unit 57 stores programs for the control unit 54 to execute various functions, data used by the programs, and the like.

記憶部５７には、さらに、データベース６２と、反り形状予測モデル６３が格納されている。データベース６２には、過去に調質圧延設備１３で製造された金属帯１の入側反り形状の測定値、出側反り形状の測定値及び調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを１セットとするデータセットが格納されている。これらの測定値や操業パラメータは、制御用計算機５０に収集・格納されており、制御用コントローラ５１を介して、制御用計算機５０から取得される。反り形状予測モデル６３は、反り形状予測モデル生成部６１によって予め作成されて、記憶部５７に格納される。 The storage unit 57 further stores a database 62 and a warp shape prediction model 63. The database 62 includes at least one of the measured values of the entry side warp shape, the measured value of the exit side warp shape, and the operating parameters of the skin pass rolling mill 40 of the metal strip 1 manufactured in the skin pass rolling equipment 13 in the past. Contains the data set to be set. These measured values and operational parameters are collected and stored in the control computer 50, and are acquired from the control computer 50 via the control controller 51. The warp shape prediction model 63 is created in advance by the warp shape prediction model generation unit 61 and stored in the storage unit 57.

本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法及び反り形状制御方法において、反り形状予測モデル６３は、入側反り形状及び調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを含む入力データを入力とし、出側反り形状を出力とする学習済の機械学習モデルである。入側反り形状が金属帯１の板幅方向における反り高さの分布である場合、当該学習モデルに入力される入力データには、板幅方向の各位置における反り高さの値と、調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つが含まれる。また、入側反り形状が金属帯１の板幅方向における反り高さの分布を近似した関数である場合、当該学習モデルに入力される入力データには、当該関数を特定する各係数と、調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つが含まれる。 In the warp shape prediction method and warp shape control method of a metal strip according to the present embodiment, the warp shape prediction model 63 receives input data including at least one of the entry side warp shape and the operating parameters of the temper rolling mill 40. , is a trained machine learning model that outputs the exit side warped shape. When the entry side warp shape is the distribution of warp height in the sheet width direction of metal strip 1, the input data input to the learning model includes the warp height value at each position in the sheet width direction and the thermal quality. At least one operational parameter of rolling mill 40 is included. In addition, if the entry side warp shape is a function that approximates the distribution of the warp height in the width direction of the metal strip 1, the input data input to the learning model includes each coefficient that specifies the function, and the tuning At least one operational parameter of the rolling mill 40 is included.

また、入側反り形状が金属帯１の板幅方向の位置と反り高さとの関係を示す曲線から特定される曲率の分布である場合、当該学習モデルに入力される入力データには、板幅方向の各位置における曲率の値と、調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つが含まれる。さらに、入側反り形状が凹凸のピッチとスペクトル強度との関係である場合、当該学習モデルに入力される入力データには、凹凸のピッチにおけるスペクトル強度と、調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つが含まれる。 In addition, if the entry side warpage shape is a curvature distribution specified from a curve showing the relationship between the position of the metal strip 1 in the board width direction and the warp height, the input data input to the learning model includes the board width The curvature value at each position in the direction and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40 are included. Furthermore, when the entry side warp shape has a relationship between the pitch of the unevenness and the spectral intensity, the input data input to the learning model includes at least the spectral intensity at the pitch of the unevenness and the operating parameters of the temper rolling mill 40. One is included.

また、出側反り形状として金属帯１の板幅方向における反り高さの分布を出力させる場合、反り形状予測モデルは、板幅方向の各位置における反り高さを出力する反り形状予測モデルが作成される。同様に、出側反り形状として反り高さを近似した関数を出力させる場合には、当該関数の各係数を出力する反り形状予測モデルが予め作成される。また、出側反り形状として曲率の分布を出力させる場合には、当該曲率を出力する反り形状予測モデルが予め作成される。さらに、出側反り形状として凹凸ピッチごとのスペクトル強度を出力させる場合には、当該凹凸ピッチごとのスペクトル強度を出力する反り形状予測モデルが作成される。 In addition, when outputting the distribution of the warp height in the sheet width direction of the metal strip 1 as the exit side warp shape, a warp shape prediction model that outputs the warp height at each position in the sheet width direction is created. be done. Similarly, when outputting a function that approximates the warp height as the exit side warp shape, a warp shape prediction model that outputs each coefficient of the function is created in advance. Further, when outputting a curvature distribution as the exit side warp shape, a warp shape prediction model that outputs the curvature is created in advance. Further, when outputting the spectral intensity for each uneven pitch as the exit side warped shape, a warped shape prediction model that outputs the spectral intensity for each uneven pitch is created.

次に、取得部５８、反り形状予測部５９、操業パラメータ特定部６０及び反り形状予測モデル生成部６１が実行する処理について説明する。取得部５８は、入側反り形状測定装置１６から金属帯１の入側反り形状を取得する。また、取得部５８は、制御用コントローラ５１を介して、制御用計算機５０から調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを取得する。このとき、取得部５８は、入側反り形状測定装置１６によって入側反り形状が測定された位置が調質圧延機４０に到達したタイミングで調質圧延機４０に設定されている操業パラメータの少なくとも１つを取得する。取得部５８は、入側反り形状及び調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを反り形状予測部５９に出力する。 Next, the processing executed by the acquisition unit 58, the warp shape prediction unit 59, the operation parameter identification unit 60, and the warp shape prediction model generation unit 61 will be described. The acquisition unit 58 acquires the entrance side warp shape of the metal band 1 from the entrance side warp shape measurement device 16. Further, the acquisition unit 58 acquires at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40 from the control computer 50 via the control controller 51. At this time, the acquisition unit 58 acquires at least one of the operating parameters set for the skin pass rolling mill 40 at the timing when the position where the entry side warp shape is measured by the entry side warp shape measuring device 16 reaches the skin pass rolling mill 40. Get one. The acquisition unit 58 outputs at least one of the entry side warp shape and the operating parameters of the temper rolling mill 40 to the warp shape prediction unit 59.

反り形状予測部５９は、入側反り形状及び調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを取得すると、記憶部５７から反り形状予測モデル６３を読み出し、当該反り形状予測モデルに入側反り形状及び調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つを入力し、出側反り形状を出力させる。このようにして、反り形状予測部５９は、出側反り形状を予測する。 After acquiring at least one of the entry side warpage shape and the operating parameters of the temper rolling mill 40, the warpage shape prediction unit 59 reads the warp shape prediction model 63 from the storage unit 57, and adds the entry side warp shape to the warp shape prediction model 63. At least one of the operating parameters of the skin pass rolling mill 40 is input, and the exit side warpage shape is output. In this way, the warp shape prediction unit 59 predicts the exit side warp shape.

ここで、取得部５８が取得する調質圧延機４０の操業パラメータについて説明する。出側反り形状の予測に用いる調質圧延機４０の操業パラメータとは、調質圧延機４０の操業条件のうち、金属帯１の反り形状に影響を与える操業条件の設定値である。 Here, the operating parameters of the temper rolling mill 40 acquired by the acquisition unit 58 will be explained. The operating parameters of the temper rolling mill 40 used for predicting the exit warpage shape are set values of the operating conditions that affect the warped shape of the metal strip 1 among the operating conditions of the temper rolling mill 40.

このような調質圧延機４０の操業パラメータとして、金属帯１の調質圧延を行う際の伸長率（伸び率）、圧延荷重、ワークロール４１a、４１ｂのロールギャップを用いることができる。また、入側ブライドルロール４６と調質圧延機４０との間で金属帯１に付与される張力（入側張力）や、出側ブライドルロール４９と調質圧延機４０との間で金属帯１に付与される張力（出側張力）を用いてもよい。これら張力は、ワークロール４１ａ、４１ｂによる圧下により金属帯１に付与される塑性変形の大きさに影響し、金属帯１に付与される塑性変形の大きさにより、反り形状が変化するからである。 As operating parameters of such a temper rolling mill 40, the elongation rate (elongation rate) when temper rolling the metal strip 1, the rolling load, and the roll gap between the work rolls 41a and 41b can be used. Furthermore, the tension (input tension) applied to the metal strip 1 between the entry side bridle roll 46 and the skin-pass rolling mill 40 and the tension applied to the metal strip 1 between the exit-side bridle roll 49 and the skin-pass rolling mill 40 are also determined. The tension applied to the output side (outlet tension) may also be used. This is because these tensions affect the magnitude of plastic deformation imparted to the metal strip 1 due to rolling by the work rolls 41a and 41b, and the warped shape changes depending on the magnitude of the plastic deformation imparted to the metal strip 1. .

さらに、調質圧延機４０の操業パラメータとして、調質圧延機４０の形状制御アクチュエータであるワークロールベンダーのベンダー力を用いてもよい。調質圧延機４０のワークロールベンダーは、ワークロール４１ａ、４１ｂに対して曲げ力を付与して、ワークロール４１ａ、４１ｂのたわみを調整する形状制御アクチュエータである。ワークロールベンダーのベンダー力を調整することで、ワークロール４１ａ、４１ｂのたわみが調整され、金属帯１の板幅方向に圧下率又は伸長率の分布が形成される。この圧下率又は伸長率の分布が形成されたワークロール４１ａ、４１ｂで調質圧延することで、金属帯１の板幅方向の反り形状を制御できる。 Furthermore, the bender force of a work roll bender, which is a shape control actuator of the temper rolling mill 40, may be used as the operating parameter of the temper rolling mill 40. The work roll bender of the temper rolling mill 40 is a shape control actuator that applies bending force to the work rolls 41a, 41b to adjust the deflection of the work rolls 41a, 41b. By adjusting the bender force of the work roll bender, the deflection of the work rolls 41a and 41b is adjusted, and a distribution of rolling reduction or elongation ratio is formed in the width direction of the metal strip 1. By performing temper rolling using the work rolls 41a and 41b in which the distribution of the reduction ratio or elongation ratio is formed, the warped shape of the metal strip 1 in the sheet width direction can be controlled.

反り形状予測部５９は、予測した出側反り形状を操業パラメータ特定部６０に出力する。操業パラメータ特定部６０は、まず、予測された出側反り形状が予め設定された目標値（反り目標値）以下であるか否かを判定する。目標値は、取得部５８及び制御用コントローラ５１を介して制御用計算機５０から取得してもよく、オペレータにより入力部５５から入力されてもよい。また、目標値を予め記憶部５７に格納しておき、記憶部５７から目標値を読み出してもよい。反り形状予測部５９によって予測された出側反り形状が目標値を超えると判定した場合に、操業パラメータ特定部６０は、金属帯１の出側反り形状を小さくできる冷却設備３０の操業パラメータを特定する。 The warpage shape prediction unit 59 outputs the predicted exit side warp shape to the operation parameter identification unit 60. The operation parameter specifying unit 60 first determines whether the predicted exit side warpage shape is less than or equal to a preset target value (warpage target value). The target value may be acquired from the control computer 50 via the acquisition unit 58 and the control controller 51, or may be input by the operator from the input unit 55. Alternatively, the target value may be stored in the storage section 57 in advance, and the target value may be read from the storage section 57. When it is determined that the exit side warp shape predicted by the warp shape prediction unit 59 exceeds the target value, the operation parameter identification unit 60 identifies the operation parameters of the cooling equipment 30 that can reduce the exit side warp shape of the metal strip 1. do.

操業パラメータ特定部６０が特定する冷却設備３０の操業パラメータは、冷却による金属帯１の反り形状の変化に対する影響が大きい操業パラメータであることが好ましい。このような冷却設備３０の操業パラメータとして、冷却設備３０の拘束ロール３３の押し込み量、拘束ロール３３間のオフセット量及び拘束ロールのシフト量のうちのいずれか１つを用いてよい。 It is preferable that the operating parameters of the cooling equipment 30 specified by the operating parameter specifying unit 60 are operating parameters that have a large influence on the change in the warped shape of the metal strip 1 due to cooling. As an operating parameter of such a cooling equipment 30, any one of the pushing amount of the restraint rolls 33 of the cooling equipment 30, the offset amount between the restraint rolls 33, and the shift amount of the restraint rolls may be used.

例えば、拘束ロール３３の押し込み量を用いる場合、当該押し込み量を小さくする（拘束ロールを閉める）ことで、冷却中の金属帯１に生じる熱収縮や相変態によるひずみに起因する金属帯１の反りを低減できる。これにより、金属帯１の出側反り形状を小さくできる。 For example, when using the pushing amount of the restraining rolls 33, by reducing the pushing amount (closing the restraining rolls), warping of the metal strip 1 due to distortion due to thermal contraction or phase transformation occurring in the metal strip 1 during cooling can be avoided. can be reduced. Thereby, the curved shape of the metal strip 1 on the exit side can be reduced.

また、拘束ロール３３間のオフセット量を用いる場合、当該オフセット量を小さくすることで、冷却中の金属帯１の変形を拘束する作用が大きくなり、金属帯１の反りが低減する。これにより、金属帯１の出側反り形状を小さくできる。 Furthermore, when using the amount of offset between the restraining rolls 33, by reducing the amount of offset, the effect of restraining the deformation of the metal strip 1 during cooling increases, and the warpage of the metal strip 1 is reduced. Thereby, the curved shape of the metal strip 1 on the exit side can be reduced.

さらに、拘束ロール３３のシフト量を用いる場合、当該シフト量を変更することにより、金属帯１の表面と液体噴射ノズルとの間の距離を変化させ、金属帯１の表裏における冷却強度に差をもたせることで反り形状を変化させることができる。この反り形状の変化を反りが小さくなる方向に制御することで、金属帯１の出側反り形状を小さくできる。 Furthermore, when using the shift amount of the restraining roll 33, by changing the shift amount, the distance between the surface of the metal strip 1 and the liquid jet nozzle is changed, and the difference in cooling intensity between the front and back sides of the metal strip 1 is created. You can change the shape of the warp by leaning it. By controlling the change in the warp shape in a direction that reduces the warp, the warp shape on the exit side of the metal strip 1 can be reduced.

なお、冷却設備３０の操業パラメータとして、液体噴射ノズルから噴射する水量を用いてもよい。金属帯１の表裏側で水量差をつけることによっても、反り形状を変化させることができる。ただし、液体噴射ノズルから噴射する水量の制御の応答性は必ずしも高くないので、冷却設備３０の操業パラメータとしては、拘束ロール３３のシフト量を用いることが好ましい。 Note that the amount of water injected from the liquid injection nozzle may be used as the operating parameter of the cooling equipment 30. The shape of the warp can also be changed by varying the amount of water on the front and back sides of the metal strip 1. However, since the responsiveness of controlling the amount of water injected from the liquid injection nozzle is not necessarily high, it is preferable to use the shift amount of the restraining roll 33 as an operating parameter of the cooling equipment 30.

操業パラメータ特定部６０は、特定した冷却設備３０の操業パラメータを制御用コントローラ５１に出力する。制御用コントローラ５１は、操業パラメータ特定部６０から取得した操業パラメータを用いて、冷却設備３０の操業条件を変更する。なお、操業パラメータ特定部６０は、特定した冷却設備３０の操業パラメータを出力部５６に表示させ、当該操業パラメータを用いてオペレータにより冷却設備３０の操業条件を変更させてもよい。 The operation parameter specifying unit 60 outputs the specified operation parameters of the cooling equipment 30 to the controller 51. The controller 51 changes the operating conditions of the cooling equipment 30 using the operating parameters acquired from the operating parameter specifying section 60. Note that the operating parameter identifying unit 60 may display the identified operating parameters of the cooling equipment 30 on the output unit 56, and allow the operator to change the operating conditions of the cooling equipment 30 using the operating parameters.

このようにして、調質圧延機４０を通過した直後に金属帯１の出側反り形状が予測され、予測された出側反り形状が目標値以下になるように冷却設備３０の操業条件が制御される。このように冷却設備３０を制御することで、連続焼鈍設備１００の下流側に配置された検査台１４で出側反り形状を実測し、当該出側反り形状に基づいて、冷却設備３０の操業条件を制御するよりも迅速に制御でき、金属帯１の出側反り形状に不良部分が生じた場合に、当該不良部分を少なくすることができる。 In this way, the exit side warpage shape of the metal strip 1 is predicted immediately after passing through the temper rolling mill 40, and the operating conditions of the cooling equipment 30 are controlled so that the predicted exit side warpage shape is equal to or less than the target value. be done. By controlling the cooling equipment 30 in this way, the exit side warpage shape is actually measured on the inspection table 14 arranged downstream of the continuous annealing equipment 100, and the operating conditions of the cooling equipment 30 are determined based on the exit side warpage shape. This can be controlled more quickly than when the metal strip 1 is bent, and if a defective portion occurs in the curved shape of the exit side of the metal strip 1, the defective portion can be reduced.

このような制御は、金属帯１の先端部から尾端部までの全長に渡って実施することが好ましい。これにより、金属帯１の全長で出側反り形状が目標値以下となり、反り形状に優れた金属帯１の製造が実現できる。加熱設備及び冷却設備を含む連続焼鈍設備１００では、金属帯１が急冷され、金属帯１の反り形状が悪化しやすい。特に、引張強度が９８０ＭＰａ以上の金属帯１は、急冷によって反り形状が悪化しやすくなることから、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法を適用することで、反り形状不良による歩留低下を抑制しつつ、反り形状に優れた金属帯１の製造が実現できる。 It is preferable to perform such control over the entire length of the metal band 1 from the tip to the tail. Thereby, the exit side warp shape is equal to or less than the target value over the entire length of the metal strip 1, and it is possible to manufacture the metal strip 1 with an excellent warp shape. In the continuous annealing equipment 100 including heating equipment and cooling equipment, the metal strip 1 is rapidly cooled, and the warped shape of the metal strip 1 is likely to deteriorate. In particular, since the metal strip 1 with a tensile strength of 980 MPa or more is likely to have a warped shape due to rapid cooling, by applying the method for controlling the warped shape of a metal strip according to the present embodiment, the yield will be reduced due to the defective warped shape. It is possible to manufacture a metal strip 1 with an excellent warp shape while suppressing the warpage.

また、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法において、冷却設備３０の操業パラメータを特定し、設定するのは、連続焼鈍設備１００において、金属帯１の反り形状を大きく変化させるのは冷却設備３０における冷却工程であるからである。一方、出側反り形状を制御するために調質圧延機４０の操業条件を制御することも考えられるが、調質圧延機４０は金属帯１の形状矯正だけでなく、金属帯１の機械的性質を調整する機能も有するので、調質圧延機４０では金属帯１の伸長率を変更できる範囲が限られる。このため、出側反り形状の矯正のために変更できる操業条件の範囲が限られ、反り高さを目標値以下にできる操業条件にできるとは限らない。従って、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法では、出側反り形状を小さくできる冷却設備３０の操業パラメータを特定し、設定することとした。 In addition, in the method for controlling the warped shape of a metal strip according to the present embodiment, the operating parameters of the cooling equipment 30 are specified and set in the continuous annealing equipment 100, and the one that greatly changes the warped shape of the metal strip 1 is cooling. This is because this is a cooling process in the equipment 30. On the other hand, it is conceivable to control the operating conditions of the skin pass rolling mill 40 in order to control the warped shape on the exit side. Since the temper rolling mill 40 also has the function of adjusting properties, the range in which the elongation rate of the metal strip 1 can be changed is limited. For this reason, the range of operating conditions that can be changed to correct the exit-side warpage shape is limited, and it is not always possible to set the operating conditions to such a level that the warpage height can be reduced to a target value or less. Therefore, in the method for controlling the warped shape of a metal strip according to the present embodiment, the operating parameters of the cooling equipment 30 that can reduce the exit side warped shape are specified and set.

次に、反り形状予測モデル生成部６１による反り形状予測モデル６３の生成方法について説明する。反り形状予測モデル６３を生成する場合には、調質圧延機４０の上流側で金属帯１の入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置１６と、調質圧延機４０の下流側で金属帯１の出側反り形状を測定する出側反り形状測定装置１８とを用いて入側反り形状及び出側反り形状の測定データを取得する。 Next, a method of generating the warp shape prediction model 63 by the warp shape prediction model generation unit 61 will be described. When generating the warpage shape prediction model 63, an entrance warpage shape measuring device 16 for measuring the entrance warpage shape of the metal strip 1 is installed on the upstream side of the skin pass rolling mill 40, and an entrance warpage shape measurement device 16 is installed on the downstream side of the skin pass rolling mill 40. Using an exit side warp shape measuring device 18 that measures the exit side warp shape of the metal strip 1, measurement data of the entrance side warp shape and the exit side warp shape are acquired.

制御用計算機５０は、金属帯１の溶接部のトラッキング情報を生成している。金属帯１の搬送速度に関する情報及びトラッキング情報を用いることで、制御用計算機５０は、金属帯１の先端溶接部からの距離に対応付けて入側反り形状及び出側反り形状を取得し、格納する。その際、調質圧延機４０では金属帯１に伸びを付与するので、制御用計算機５０は、調質圧延機４０の伸長率に応じて出側反り形状測定装置１８によって測定される先端溶接部からの位置を補正することが好ましい。さらに、制御用計算機５０は、金属帯１の先端溶接部からの距離に対応付けて調質圧延機４０の操業パラメータを取得し、格納する。 The control computer 50 generates tracking information of the welded portion of the metal strip 1. By using the information regarding the conveyance speed of the metal strip 1 and the tracking information, the control computer 50 acquires the entrance side warpage shape and the exit side warpage shape in association with the distance from the tip welding part of the metal belt 1, and stores the information. do. At this time, since the temper rolling mill 40 imparts elongation to the metal strip 1, the control computer 50 controls the tip welded portion measured by the exit side warp shape measuring device 18 according to the elongation rate of the temper rolling mill 40. It is preferable to correct the position from . Furthermore, the control computer 50 acquires and stores operating parameters of the skin pass rolling mill 40 in association with the distance from the tip welded portion of the metal strip 1.

取得部５８は、制御用コントローラ５１を介して、制御用計算機５０から金属帯１の先端溶接部からの距離が同一となる位置における入側反り形状及び出側反り形状の測定値と、当該位置が調質圧延機４０を通過する際の調質圧延機４０の操業パラメータの少なくとも１つとを１組とするデータセットを取得する。取得部５８は、取得したデータセットを記憶部５７のデータベース６２に格納する。データベース６２には、２００以上のデータセットが格納されることが好ましく、１０００以上のデータセットがデータベース６２に格納されることがさらに好ましい。 The acquisition unit 58 obtains from the control computer 50 via the control controller 51 the measured values of the entrance side warp shape and the exit side warpage shape at the position where the distance from the tip welding part of the metal strip 1 is the same, and the measured values of the entrance side warp shape and the exit side warp shape at the corresponding position. A data set including at least one operating parameter of the skin pass rolling mill 40 when passing through the skin pass rolling mill 40 is acquired. The acquisition unit 58 stores the acquired data set in the database 62 of the storage unit 57. Preferably, 200 or more data sets are stored in the database 62, and more preferably 1000 or more data sets are stored in the database 62.

また、取得部５８は、上記データセットを金属帯１の先端部（例えば、先端溶接部から２０ｍ以内）、定常部、尾端部（例えば、尾端の溶接部から２０ｍ以内）からそれぞれ取得することが好ましい。金属製品では、慣用的に先端部、定常部、尾端部における検査によって製品の出荷可否が判断される。このため、当該検査に対応させるために、先端部、定常部、尾端部のデータセットをそれぞれ取得することが好ましい。 Further, the acquisition unit 58 acquires the data sets from the tip (for example, within 20 m from the tip weld), the steady portion, and the tail (for example, within 20 m from the tail weld) of the metal band 1. It is preferable. For metal products, whether or not the product can be shipped is conventionally determined by inspecting the leading end, stationary end, and tail end. For this reason, in order to correspond to the inspection, it is preferable to obtain data sets for the leading end, the steady state, and the tail end, respectively.

さらに、取得部５８は、金属帯１の先端から尾端まで、所定のピッチで金属帯１の全長のデータセットを取得することが好ましい。当該データセットを取得するピッチは５ｍ以上２０ｍ以下の範囲内で設定することが好ましい。このように金属帯１の全長にわたるデータセットをデータベース６２に格納し、当該データセットを用いて反り形状予測モデルを作成することで、高い精度で出側反り形状を予測できる反り形状予測モデルとなる。また、取得部５８は、一定のデータセット数を上限として、その上限内でデータベース６２格納されるデータセットを適宜更新してもよい。 Furthermore, it is preferable that the acquisition unit 58 acquires a data set of the entire length of the metal band 1 from the tip to the tail end of the metal band 1 at a predetermined pitch. The pitch at which the data set is acquired is preferably set within a range of 5 m or more and 20 m or less. In this way, by storing the data set covering the entire length of the metal strip 1 in the database 62 and creating a warp shape prediction model using the data set, the warp shape prediction model can predict the exit side warp shape with high accuracy. . Further, the acquisition unit 58 may set a certain number of data sets as an upper limit, and update the data sets stored in the database 62 as appropriate within the upper limit.

反り形状予測モデル生成部６１は、データベース６２に格納されたデータセットを用いて、入側反り形状と調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つとを含む入力データを入力とし、出側反り形状を出力とする反り形状予測モデル６３を生成する。反り形状予測モデル６３が学習済の機械学習モデルである場合、反り形状予測モデル生成部６１は、データベース６２に格納されたデータセットを教師データとして機械学習モデルを機械学習させ、学習済の機械学習モデルを生成する。機械学習モデルとしては、一般的に用いられるニューラルネットワーク（深層学習や畳み込みニューラルネットワーク等を含む）、決定木学習、ランダムフォレスト、サポートベクター回帰等を用いてよい。また、複数のモデルを組み合わせたアンサンブルモデルを用いてもよい。 The warp shape prediction model generation unit 61 uses the data set stored in the database 62, receives input data including the entry side warp shape and at least one of the operating parameters of the skin pass rolling mill 40, and uses the data set stored in the database 62 to generate the output side warp shape. A warp shape prediction model 63 is generated that outputs the warp shape. When the warp shape prediction model 63 is a trained machine learning model, the warp shape prediction model generation unit 61 performs machine learning on the machine learning model using the data set stored in the database 62 as training data, and performs machine learning using the trained machine learning model. Generate the model. As the machine learning model, commonly used neural networks (including deep learning, convolutional neural networks, etc.), decision tree learning, random forest, support vector regression, etc. may be used. Alternatively, an ensemble model that combines a plurality of models may be used.

図９は、ニューラルネットワークを用いた機械学習モデルの例を示す図である。反り形状予測モデル６３は、例えば、図９に示すような一般的なニューラルネットワークを用いた機械学習モデルを用いて生成できる。図９のＬ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ入力層、中間層、及び出力層である。特に、多層構造のニューラルネットワークを用いた深層学習を用いると多重共線性の問題を考慮せず、金属帯１の反り形状と相関関係を有する他の操業パラメータも入力として自由に選択できるため、金属帯１の出側反り形状の予測精度を高めることができる。図９に示したように、ニューラルネットワークとしては、中間層が２～３層、ノード数が１８～５１２個ずつのニューラルネットワークを用いることができ、活性化関数としてシグモイド関数を用いることができる。出力層は、反り形状予測モデルの出力とする数値の数と一致するようにノード数を設定すればよい。例えば、反り形状予測モデルが板幅方向の各位置における反り高さを出力するものである場合には、出力層の数を、反り高さを特定する板幅方向の位置の数とすればよい。また、反り形状予測モデルが反り高さを近似した関数を出力するものである場合には、出力層の数を、当該関数を特定するための係数の数とすればよい。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a machine learning model using a neural network. The warpage shape prediction model 63 can be generated using, for example, a machine learning model using a general neural network as shown in FIG. L1, L2, and L3 in FIG. 9 are an input layer, an intermediate layer, and an output layer, respectively. In particular, when deep learning using a multilayer neural network is used, other operating parameters that have a correlation with the warped shape of the metal strip 1 can be freely selected as input without considering the problem of multicollinearity. Prediction accuracy of the warped shape of the exit side of the band 1 can be improved. As shown in FIG. 9, a neural network having two to three intermediate layers and 18 to 512 nodes can be used as the neural network, and a sigmoid function can be used as the activation function. The number of nodes in the output layer may be set to match the number of numerical values output from the warp shape prediction model. For example, if the warp shape prediction model outputs the warp height at each position in the board width direction, the number of output layers may be the number of positions in the board width direction that specify the warp height. . Furthermore, when the warp shape prediction model outputs a function that approximates the warp height, the number of output layers may be the number of coefficients for specifying the function.

また、反り形状予測モデル生成部６１は、データベース６２に格納されたデータセットを教師データとテストデータとに分けて機械学習を行ってもよい。このように、データセットを教師データとテストデータとに分けることで、反り形状予測モデル生成部６１は、教師データを用いてニューラルネットワークの重み係数の学習を行うとともに、テストデータでの出側反り形状の正解率が高くなるようにニューラルネットワークの構造（中間層の数やノード数）を変更しながら反り形状予測モデルを生成できる。このような反り形状予測モデル６３を生成することで、反り形状予測モデル６３による出側反り形状の推定精度を向上させることができる。 Further, the warpage shape prediction model generation unit 61 may perform machine learning by dividing the data set stored in the database 62 into teacher data and test data. By dividing the data set into the training data and the test data in this way, the warpage shape prediction model generation unit 61 uses the training data to learn the weighting coefficients of the neural network, and also A warp shape prediction model can be generated while changing the structure of the neural network (number of intermediate layers and number of nodes) to increase the accuracy of the shape. By generating such a warpage shape prediction model 63, the accuracy of estimating the exit side warp shape by the warp shape prediction model 63 can be improved.

さらに、反り形状予測モデル６３の重み係数は更新されてもよく、当該重み係数の更新には、誤差伝播法を用いてもよい。また、反り形状予測モデル６３は、例えば、６ヶ月毎又は１年毎に機械学習することにより新たな反り形状予測モデルに更新してもよい。最新のデータを含むデータセットを用いて反り形状予測モデルを更新することにより、調質圧延機４０の状態が経時変化したとしても、最新の状態を反り形状予測モデルに反映できる。 Furthermore, the weighting coefficient of the warp shape prediction model 63 may be updated, and an error propagation method may be used to update the weighting coefficient. Further, the warpage shape prediction model 63 may be updated to a new warpage shape prediction model by performing machine learning every six months or every year, for example. By updating the warp shape prediction model using the data set including the latest data, even if the condition of the temper rolling mill 40 changes over time, the latest state can be reflected in the warp shape prediction model.

図１０は、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法のフローを示すフロー図である。図１０を用いて、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法の流れを説明する。本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法のフローは、例えば、連続焼鈍設備１００、制御用計算機５０、制御用コントローラ５１及び反り形状制御装置５２が立ち上げられたことを条件として開始される。 FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the method for controlling the warped shape of a metal strip according to the present embodiment. The flow of the method for controlling the warp shape of a metal strip according to this embodiment will be explained using FIG. 10. The flow of the method for controlling the warp shape of a metal strip according to the present embodiment is started on the condition that, for example, the continuous annealing equipment 100, the control computer 50, the controller 51, and the warp shape control device 52 are started up. .

まず、取得部５８が入側反り形状測定装置１６から入側反り形状を取得する。さらに、取得部５８は、入側反り形状を測定した位置が、調質圧延機４０に到達したタイミングで制御用コントローラ５１から調質圧延機４０に設定されている操業条件のうちの少なくとも１つを取得する（ステップＳ１０１）。取得部５８は、取得した入側反り形状及び調質圧延機４０の操業条件のうちの少なくとも１つを反り形状予測部５９に出力する。 First, the acquisition unit 58 acquires the entrance side warp shape from the entrance side warp shape measuring device 16 . Furthermore, the acquisition unit 58 determines at least one of the operating conditions set for the temper rolling mill 40 by the controller 51 at the timing when the position where the entry side warp shape is measured reaches the temper rolling mill 40. is acquired (step S101). The acquisition unit 58 outputs at least one of the acquired entrance side warpage shape and the operating conditions of the temper rolling mill 40 to the warp shape prediction unit 59.

反り形状予測部５９は、記憶部５７から反り形状予測モデル６３を読み出し、当該反り形状予測モデル６３に入側反り形状及び調質圧延機４０の操業条件のうちの少なくとも１つを入力して出側反り形状を出力させ、出側反り形状を予測する（ステップＳ１０２）。反り形状予測部５９は、予測した出側反り形状を操業パラメータ特定部６０に出力する。 The warp shape prediction unit 59 reads the warp shape prediction model 63 from the storage unit 57, inputs at least one of the entry side warp shape and the operating conditions of the skin pass rolling mill 40 into the warp shape prediction model 63, and inputs the warp shape prediction model 63 into the warp shape prediction model 63. The side curvature shape is output, and the exit side curvature shape is predicted (step S102). The warpage shape prediction unit 59 outputs the predicted exit side warp shape to the operation parameter identification unit 60.

操業パラメータ特定部６０は、出側反り形状を取得すると、当該出側反り形状が目標値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。出側反り形状が目標値を超えると判断した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、操業パラメータ特定部６０は、出側反り形状を小さくできる冷却設備３０の操業パラメータを特定する（ステップＳ１０４）。一方、出側反り形状が目標値以下と判断した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、操業パラメータ特定部６０は処理をステップＳ１０１に戻し、ステップＳ１０１からの処理を繰り返し実行させる。 After acquiring the exit-side warped shape, the operation parameter identification unit 60 determines whether the exit-side warped shape exceeds a target value (step S103). If it is determined that the exit side warp shape exceeds the target value (step S103: Yes), the operation parameter specifying unit 60 specifies an operation parameter of the cooling equipment 30 that can reduce the exit side warp shape (step S104). On the other hand, when it is determined that the exit side warped shape is less than or equal to the target value (step S103: No), the operation parameter specifying unit 60 returns the process to step S101 and repeatedly executes the process from step S101.

出側反り形状を小さくできる冷却設備３０の操業パラメータを特定すると、操業パラメータ特定部６０は、当該操業パラメータを制御用コントローラ５１に出力し、制御用コントローラ５１によって冷却設備３０の操業条件は変更される。操業パラメータ特定部６０は、操業パラメータを出力した後に、制御用コントローラ５１から、または入力部５５を介してオペレータから制御終了の指示が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。操業パラメータ特定部６０は、制御終了の入力がされていると判断した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、金属帯の反り形状制御方法の処理を終了する。また、操業パラメータ特定部６０は、制御終了の入力がされていないと判断した場合、処理をステップＳ１０１に戻し、ステップＳ１０１からの処理を繰り返し実行する。そして、冷却設備３０の操業パラメータが変更された後の入側反り形状を用いて予測された出側反り形状に対して、再び、ステップＳ１０３において、目標値を超えるか否かが判断される。この処理が繰り返し実行されることで出側反り形状が目標値以下となる鋼帯１が製造できるようになる。 After specifying the operating parameters of the cooling equipment 30 that can reduce the outlet side warpage shape, the operating parameter specifying unit 60 outputs the operating parameters to the controller 51, and the operating conditions of the cooling equipment 30 are changed by the controller 51. Ru. After outputting the operational parameters, the operational parameter specifying unit 60 determines whether an instruction to end the control has been input from the controller 51 or from the operator via the input unit 55 (step S106). If the operation parameter identification unit 60 determines that an input to end the control has been made (step S106: Yes), it ends the process of the metal strip warp shape control method. Further, when the operation parameter specifying unit 60 determines that no input to end the control has been made, the process returns to step S101, and the process from step S101 is repeatedly executed. Then, it is determined again in step S103 whether or not the exit side warp shape, which is predicted using the entry side warp shape after the operating parameters of the cooling equipment 30 have been changed, exceeds the target value. By repeating this process, it becomes possible to manufacture a steel strip 1 whose exit side warp shape is equal to or less than the target value.

このように、本実施形態に係る金属帯の反り形状制御方法を実施することで、金属帯１が調質圧延機４０に到達したタイミングで、金属帯１の入側反り形状に基づいて出側反り形状を迅速に予測できる。そして、予測された出側反り形状が小さくなるように冷却設備３０の操業パラメータを特定することで当該操業パラメータを冷却設備３０の操業条件にすることができ、これにより、板幅方向の反り高さが低減された金属帯１の製造が実現できる。
＜他の実施形態＞In this way, by implementing the metal strip warp shape control method according to the present embodiment, the exit side warp shape of the metal strip 1 is adjusted based on the entrance side warp shape of the metal strip 1 at the timing when the metal strip 1 reaches the temper rolling mill 40. Warp shape can be predicted quickly. Then, by specifying the operating parameters of the cooling equipment 30 such that the predicted exit side warp shape is small, the operating parameters can be set as the operating conditions of the cooling equipment 30, thereby increasing the warpage height in the sheet width direction. It is possible to manufacture the metal strip 1 with reduced thickness.
<Other embodiments>

次に、本実施形態に係る金属帯の形状予測方法の他の実施形態について説明する。本実施形態に係る反り形状予測方法として、反り形状予測部５９が入側反り形状と調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つとを含む入力データを入力とし、出側反り形状を出力とする学習済の機械学習モデルを用いて出側反り形状を予測する例を示したがこれに限らない。例えば、入側反り形状及び出側反り形状として金属帯１の板幅方向の反り高さの平均値、反り高さの最大値、又は、反り高さの標準偏差などを用いる場合、反り形状予測部５９は、出側反り形状を入側反り形状と調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つを用いた関数式を用いて出側反り形状を予測してもよい。この場合、反り形状予測部５９は、下記（１）式に示す関数ｆを用いて出側反り形状を予測する。 Next, another embodiment of the metal band shape prediction method according to this embodiment will be described. As the warpage shape prediction method according to the present embodiment, the warp shape prediction unit 59 inputs input data including an entry side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40, and outputs an exit side warpage shape. Although an example has been shown in which the exit side warpage shape is predicted using a trained machine learning model, the present invention is not limited to this. For example, when using the average value of the warp height in the sheet width direction of the metal strip 1, the maximum value of the warp height, or the standard deviation of the warp height as the entry side warp shape and the exit side warp shape, the warp shape can be predicted. The unit 59 may predict the exit side warp shape using a functional equation using the entry side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40. In this case, the warp shape prediction unit 59 predicts the exit side warp shape using a function f shown in equation (1) below.

ＨＯ＝ｆ（ＨＩ、ｇ）・・・（１）
上記（１）式において、ＨＯは出側反り高さ（ｍｍ）であり、ＨＩは入側反り高さ（ｍｍ）であり、ｇは調質圧延機４０の操業パラメータである。HO=f(HI,g)...(1)
In the above equation (1), HO is the exit warpage height (mm), HI is the entry warpage height (mm), and g is an operating parameter of the temper rolling mill 40.

調質圧延機４０の操業パラメータｇは、調質圧延機４０の操業条件のうち、金属帯１の反り形状に影響を与える操業条件の設定値であり、例えば、調質圧延機４０によって金属帯１に付与される伸長率や、ワークロールベンダーのベンダー力などのスカラー量で表されるパラメータを単独又は複数用いることができる。通常は、伸長率が増加すると、出側反り高さＨＯが低下する傾向にあり、入側反り高さＨＩが大きいほど同一の伸長率を付与しても出側反り高さＨＯが低下しにくい傾向にあるため、関数ｆとしてＨＩやｇの一次又は二次式で表される関数を適用できる。関数ｆは、データベース６２に格納されたデータセットを用いた重回帰分析により生成され、予め、記憶部５７に格納される。 The operating parameter g of the skin-pass rolling mill 40 is a set value of the operating condition that affects the warp shape of the metal strip 1 among the operating conditions of the skin-pass rolling mill 40. It is possible to use a single parameter or a plurality of parameters expressed as scalar quantities, such as the elongation rate given to 1 or the bender force of a work roll bender. Normally, as the elongation rate increases, the exit side warp height HO tends to decrease, and the larger the entry side warp height HI, the harder it is for the exit side warp height HO to decrease even if the same elongation rate is applied. Since there is a tendency, a function expressed by a linear or quadratic expression of HI or g can be applied as the function f. The function f is generated by multiple regression analysis using the data set stored in the database 62, and is stored in the storage unit 57 in advance.

また、連続焼鈍設備１００の加熱帯６と冷却帯８との間に冷却前反り形状測定装置１７が設けられている場合、反り形状予測部５９は、冷却前反り形状と、入側反り形状と、調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、出側反り形状を出力とする学習済の機械学習モデルを用いて出側反り形状を予測してもよい。この場合、データベース６２には、冷却前反り形状の測定値、入側反り形状の測定値、調質圧延機４０の操業パラメータのうちの少なくとも１つ及び出側反り形状の測定値を１セットとするデータセットが複数格納される。反り形状予測モデル生成部６１は、反り形状予測モデル６３として、当該データセットを教師データとして機械学習された学習済の機械学習モデルを生成する。 In addition, when the pre-cooling warp shape measuring device 17 is provided between the heating zone 6 and the cooling zone 8 of the continuous annealing equipment 100, the warp shape prediction unit 59 calculates the pre-cooling warp shape and the entry side warp shape. , at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40, and a trained machine learning model that receives input data including input data and outputs the exit warpage shape to predict the exit warpage shape. good. In this case, the database 62 includes one set of measured values of the warped shape before cooling, measured values of the entered side warped shape, at least one of the operating parameters of the temper rolling mill 40, and measured values of the exit side warped shape. Multiple datasets are stored. The warp shape prediction model generation unit 61 generates a trained machine learning model, which is subjected to machine learning using the data set as teacher data, as the warp shape prediction model 63.

金属帯１の冷却前反り高さが高いと冷却帯８の冷却によって金属帯１に形成される反り形状も大きくなり、この結果、調質圧延機４０の下流側における出側反り形状も大きくなる。このように、金属帯１の冷却前反り形状と出側反り形状とには相関関係があることから、冷却前反り形状を入力データに含めることで、学習済の機械学習モデルを用いた出側反り形状の予測精度を向上させることができる。 If the pre-cooling warp height of the metal strip 1 is high, the warp shape formed on the metal strip 1 by cooling in the cooling zone 8 will also become large, and as a result, the exit warp shape on the downstream side of the temper rolling mill 40 will also become large. . In this way, since there is a correlation between the warped shape before cooling and the warped shape on the exit side of the metal strip 1, by including the warped shape before cooling in the input data, the warped shape on the exit side using the trained machine learning model can be calculated. Prediction accuracy of warp shape can be improved.

さらに、連続焼鈍設備１００の加熱帯６と冷却帯８との間に冷却前反り形状測定装置１７が設けられている場合においても、入側反り形状及び出側反り形状として金属帯１の板幅方向の反り高さの平均値、反り高さの最大値、又は、反り高さの標準偏差などを用いる場合には、出側反り形状を冷却前反り形状と入側反り形状と調質圧延機４０の操業パラメータを用いた関数式を用いて出側反り形状を予測してもよい。この場合、反り形状予測部５９は、下記（２）式に示す関数ｆ２を用いて出側反り形状を予測する。 Furthermore, even when the pre-cooling warp shape measuring device 17 is provided between the heating zone 6 and the cooling zone 8 of the continuous annealing equipment 100, the plate width of the metal strip 1 is determined as the entry side warp shape and the exit side warp shape. When using the average value of the warp height in the direction, the maximum value of the warp height, or the standard deviation of the warp height, the exit warpage shape is determined by comparing the warpage shape before cooling, the entry warpage shape, and the temper rolling mill. The exit side warpage shape may be predicted using a functional equation using 40 operating parameters. In this case, the warp shape prediction unit 59 predicts the exit side warp shape using a function f2 shown in equation (2) below.

ＨＯ＝ｆ２（ＨＩ、ＨＣ、ｇ）・・・（２）
上記（２）式において、ＨＯは出側反り高さ（ｍｍ）であり、ＨＩは入側反り高さ（ｍｍ）であり、ＨＣは冷却前反り高さ（ｍｍ）であり、ｇは調質圧延機４０の操業パラメータである。関数ｆ２は、関数ｆと同様に、データベース６２に蓄積されたデータセットを用いた重回帰分析により生成され、予め、記憶部５７に格納される。HO=f2(HI,HC,g)...(2)
In the above formula (2), HO is the warpage height on the exit side (mm), HI is the warp height on the inlet side (mm), HC is the warpage height before cooling (mm), and g is the heat treatment These are operating parameters of the rolling mill 40. Like the function f, the function f2 is generated by multiple regression analysis using data sets accumulated in the database 62, and is stored in the storage unit 57 in advance.

このように、金属帯の反り形状予測方法の他の実施形態を用いても、金属帯１が調質圧延機４０に到達したタイミングで、調質圧延機４０の下流側における出側反り形状を迅速に予測できる。そして、予測された出側反り形状が小さくなるように冷却設備３０の操業パラメータを特定することで当該操業パラメータを冷却設備３０の操業条件にすることができ、これにより、板幅方向の反り高さが低減された金属帯１の製造が実現できる。 In this way, even if other embodiments of the metal strip warp shape prediction method are used, the output side warp shape on the downstream side of the skin pass rolling mill 40 can be predicted at the timing when the metal strip 1 reaches the skin pass rolling mill 40. Can be predicted quickly. Then, by specifying the operating parameters of the cooling equipment 30 such that the predicted exit side warp shape is small, the operating parameters can be set as the operating conditions of the cooling equipment 30, thereby increasing the warpage height in the sheet width direction. It is possible to manufacture the metal strip 1 with reduced thickness.

なお、図１に示した例において、制御用計算機５０、制御用コントローラ５１及び反り形状制御装置５２がそれぞれ別の装置である例を示したがこれに限らない。制御用計算機５０、制御用コントローラ５１は１つの装置であってもよく、制御用コントローラ５１及び反り形状制御装置５２は１つの装置であってもよい。さらに、制御用計算機５０、制御用コントローラ５１及び反り形状制御装置５２が１つの装置であってもよい。 In addition, in the example shown in FIG. 1, the example in which the control computer 50, the control controller 51, and the warpage shape control device 52 are each separate devices is shown, but the present invention is not limited to this. The control computer 50 and the control controller 51 may be one device, and the control controller 51 and the warpage shape control device 52 may be one device. Furthermore, the control computer 50, the control controller 51, and the warp shape control device 52 may be one device.

本発明の実施例として、図１に示した連続焼鈍設備１００を用いて、金属帯の出側反り形状を予測した実施例１について説明する。第１実施例に用いた金属帯は、引張強度ＴＳの規格が９８０ＭＰａであって、板厚１．４ｍｍ、板幅１００７ｍｍの高強度鋼板である。 As an example of the present invention, Example 1 will be described in which the exit side warp shape of a metal strip is predicted using the continuous annealing equipment 100 shown in FIG. The metal strip used in the first example is a high-strength steel plate with a tensile strength TS of 980 MPa, a thickness of 1.4 mm, and a width of 1007 mm.

連続焼鈍設備１００は、加熱帯６に金属帯を加熱する加熱設備を備え、冷却帯８に水冷却（ウォータークエンチ）を行う冷却設備３０を有する。金属帯は加熱設備により加熱され、冷却設備３０によりマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）よりも低い温度まで冷却されて出側設備２４に搬送される。調質圧延機４０は、出側設備２４に配置され、最終冷却帯１１の出口部に入側反り形状測定装置１６を配置すると共に、検査台１４に出側反り形状測定装置１８を配置した。 Continuous annealing equipment 100 includes heating equipment for heating the metal strip in heating zone 6, and cooling equipment 30 for performing water cooling (water quenching) in cooling zone 8. The metal strip is heated by the heating equipment, cooled by the cooling equipment 30 to a temperature lower than the martensitic transformation start temperature (Ms), and conveyed to the outlet equipment 24. The temper rolling mill 40 was disposed in the exit equipment 24 , and the entrance warp shape measuring device 16 was located at the exit of the final cooling zone 11 , and the exit warp shape measuring device 18 was located on the inspection table 14 .

調質圧延機４０のワークロールの直径は４７０ｍｍであり、ワークロールの表面粗さはＲａ５．４μｍであった。調質圧延機４０の入側張力と出側張力を７０ｋＮに設定し、ロールギャップを変更することにより調質圧延の伸長率を０．１～０．２％の範囲で変化させた。 The diameter of the work roll of the temper rolling mill 40 was 470 mm, and the surface roughness of the work roll was Ra 5.4 μm. The entry tension and exit tension of the skin pass rolling mill 40 were set at 70 kN, and the elongation rate of skin pass rolling was varied in the range of 0.1 to 0.2% by changing the roll gap.

実施例１では、入側反り形状測定装置１６により測定された入側反り形状の測定データと、出側反り形状測定装置１８により測定された出側反り形状の測定データと、調質圧延機４０の操業実績データと、を金属帯の長手方向における同一位置の情報として取得し、これらデータを１組とするデータセットをデータベース６２に格納した。データベース６２に格納したデータセットは、１本の金属帯について長手方向の位置ごとに５０～２００個である。そして、データベース６２に、２０本の金属帯に対するデータセットが格納された段階で、反り形状予測モデル生成部６１により反り形状予測モデルを生成した。その際、反り形状予測モデル生成部６１ではデータベース６２に格納された３０００個のデータセットのうち２１００個を機械学習モデルの教師用データとして、残りの９００個をテスト用データとしてデータセットのデータ分割を行い、出側反り形状の予測精度を評価した。 In Example 1, the measurement data of the entry side warp shape measured by the entry side warp shape measuring device 16, the measurement data of the exit side warp shape measured by the exit side warp shape measuring device 18, and the temper rolling mill 40 The operation performance data and were acquired as information on the same position in the longitudinal direction of the metal strip, and a data set containing these data as one set was stored in the database 62. The data sets stored in the database 62 are 50 to 200 for each longitudinal position of one metal strip. Then, when the data sets for the 20 metal strips were stored in the database 62, the warp shape prediction model generation unit 61 generated a warp shape prediction model. At this time, the warpage shape prediction model generation unit 61 divides the data set by using 2100 of the 3000 data sets stored in the database 62 as training data for the machine learning model and the remaining 900 data as test data. The accuracy of predicting the shape of the exit side warp was evaluated.

反り形状予測モデルの入力に用いた調質圧延機４０の操業実績データは、調質圧延機４０により金属帯に付与した伸長率と、ワークロールベンダーの実績値である。反り形状予測モデルに入力した入側反り形状の測定データは、入側反り形状の板幅方向における反り高さの最大値と、反り高さの平均値との２つを選択した。また、反り形状予測モデルの出力となる出側反り形状の実績データについても出側反り形状の板幅方向における反り高さの最大値と、反り高さの平均値の２つを選択した。 The operational performance data of the temper rolling mill 40 used for inputting the warp shape prediction model are the elongation rate given to the metal strip by the temper rolling mill 40 and the actual value of the work roll bender. Two pieces of measurement data of the entry side warp shape were input into the warp shape prediction model: the maximum value of the warp height in the sheet width direction of the entry side warp shape, and the average value of the warp height. Furthermore, for the performance data of the exit side warp shape which is the output of the warp shape prediction model, two values were selected: the maximum value of the warp height in the board width direction of the exit side warp shape, and the average value of the warp height.

実施例１では、反り形状予測モデルとして図９に示したニューラルネットワークを用いた。ニューラルネットワークとしては、中間層が３層、ノード数が２５６個ずつのニューラルネットワークを用い、活性化関数としてシグモイド関数を用いた。 In Example 1, the neural network shown in FIG. 9 was used as a warp shape prediction model. A neural network with three intermediate layers and 256 nodes was used as the neural network, and a sigmoid function was used as the activation function.

このようにして生成された反り形状予測モデルに対して、データベースに蓄積された９００個のテスト用データを用いて、反り形状予測モデルによる出側反り形状の板幅方向における反り高さの最大値、平均高さの予測精度を検証した。その結果、テスト用データに対して反り形状予測モデルから出力された出側反り形状の最大値と、対応する出側反り形状の最大値の測定値との誤差平均は０．５ｍｍとなり、標準偏差は０．４ｍｍとなった。また、出側反り形状の平均高さの予測値と、対応する測定値との誤差平均は０．３ｍｍとなり、標準偏差は０．２ｍｍとなった。これらの結果から、反り形状予測モデルにより出側反り形状が精度よく予測できることが確認された。 For the warpage shape prediction model generated in this way, using 900 test data accumulated in the database, the maximum value of warpage height in the board width direction of the exit side warp shape by the warpage shape prediction model , we verified the prediction accuracy of average height. As a result, the average error between the maximum value of the exit side warp shape output from the warp shape prediction model and the measured value of the corresponding maximum value of the exit side warp shape with respect to the test data was 0.5 mm, and the standard deviation was 0.4 mm. Further, the average error between the predicted value of the average height of the exit side warped shape and the corresponding measured value was 0.3 mm, and the standard deviation was 0.2 mm. From these results, it was confirmed that the warpage shape prediction model can accurately predict the exit side warp shape.

次に、図１に示した連続焼鈍設備１００を用いて、金属帯の出側反り形状を制御した実施例２を説明する。本実施例に用いた金属帯は、引張強度ＴＳの規格が１３１０ＭＰａであって、板厚１．４ｍｍ、板幅１０００ｍｍの高強度鋼板である。 Next, a second embodiment will be described in which the continuous annealing equipment 100 shown in FIG. 1 is used to control the warped shape of the metal strip on the exit side. The metal strip used in this example is a high-strength steel plate with a tensile strength TS standard of 1310 MPa, a plate thickness of 1.4 mm, and a plate width of 1000 mm.

冷却設備３０における金属帯の冷却開始温度は７４０℃であり、冷却終了温度は３０℃であった。冷却液体噴射装置３２から噴射した冷却流体量は１０００ｍ３／ｈｒであり、冷却流体水温は３０℃であった。冷却設備３０を通過する金属帯の搬送速度は５０～８０ｍ／ｍｉｎであった。冷却液体噴射装置３２には、金属帯の変形を抑制し、金属帯の形状が悪化するのを防止するための一対の拘束ロール３３を設けた。拘束ロール３３のロール径は１５０ｍｍであり、拘束ロール３３間のオフセット量は８０ｍｍであった。The cooling start temperature of the metal strip in the cooling equipment 30 was 740°C, and the cooling end temperature was 30°C. The amount of cooling fluid injected from the cooling liquid injection device 32 was 1000 m 3 /hr, and the temperature of the cooling fluid was 30°C. The conveyance speed of the metal strip passing through the cooling equipment 30 was 50 to 80 m/min. The cooling liquid injection device 32 was provided with a pair of restraining rolls 33 for suppressing deformation of the metal strip and preventing deterioration of the shape of the metal strip. The roll diameter of the restraint rolls 33 was 150 mm, and the amount of offset between the restraint rolls 33 was 80 mm.

調質圧延機４０のワークロール４１a、４１ｂの直径は４７０ｍｍであり、ワークロール４１a、４１ｂの表面粗さはＲａ５．４μｍであった。調質圧延機４０の入側張力と出側張力を７０ｋＮに設定し、ロールギャップを変更することにより調質圧延の伸長率を０．１～０．２％の範囲で変化させた。 The diameter of the work rolls 41a and 41b of the temper rolling mill 40 was 470 mm, and the surface roughness of the work rolls 41a and 41b was Ra of 5.4 μm. The entry tension and exit tension of the skin pass rolling mill 40 were set at 70 kN, and the elongation rate of skin pass rolling was varied in the range of 0.1 to 0.2% by changing the roll gap.

入側反り形状測定装置１６及び出側反り形状測定装置１８には、光切断法を用いた反り高さの測定手段として、キーエンス社製のＬＪ－Ｘ８９００を２台、金属帯の板幅方向に並列配置して、金属帯の反り形状を長手方向に５ｍピッチで測定した。 The entrance side warpage shape measuring device 16 and the exit side warpage shape measuring device 18 are equipped with two LJ-X8900 manufactured by Keyence Corporation in the width direction of the metal strip as a means for measuring the warpage height using the optical cutting method. The metal strips were arranged in parallel, and the warpage shape of the metal strips was measured at a pitch of 5 m in the longitudinal direction.

実施例２では、先ず、取得部５８により、入側反り形状測定装置１６により測定された入側反り形状の測定データと、出側反り形状測定装置１８により測定された出側反り形状の測定データと、調質圧延機４０の操業パラメータとを１組とするデータセットを取得した。金属帯の長手方向において溶接部からの距離が同じとなる測定データを１組としたデータセットを取得し、データベース６２に格納した。データベース６２には、２０本の金属帯に対するデータセットを格納した。データセットに含まれる入側反り形状と出側反り形状は、金属帯の板幅方向における反り高さの最大値を用いた。また、調質圧延機４０の操業パラメータとしては、調質圧延機４０により金属帯に付与した伸長率と、ワークロールベンダーのベンダー力の設定値を用いた。 In the second embodiment, the acquisition unit 58 first obtains the measurement data of the entry side warp shape measured by the entry side warpage shape measuring device 16 and the measurement data of the exit side warp shape measured by the exit side warpage shape measuring device 18. and the operating parameters of the temper rolling mill 40 were obtained. A data set containing one set of measurement data having the same distance from the weld in the longitudinal direction of the metal strip was obtained and stored in the database 62. The database 62 stored data sets for 20 metal bands. For the entry side warp shape and exit side warp shape included in the data set, the maximum value of the warp height in the width direction of the metal strip was used. Further, as operating parameters of the temper rolling mill 40, the elongation rate given to the metal strip by the temper rolling mill 40 and the set value of the bender force of the work roll bender were used.

第２実施例では、データベース６２に格納されたデータセットを用いて、出側反り高さ状ＨＯを、入側反り高さＨＩと調質圧延の操業パラメータｇとを入力とする関数ｆに近似した。関数ｆは、変数としてＨＩ、ｇ１（伸長率）、ｇ２（ワークロールベンダーのベンダー力）の線形結合により表し、それぞれの係数は最小二乗法によって算出した。このようにして算出した関数ｆを用いて出側反り形状を予測した。この実施例を発明例１、２とした。 In the second embodiment, using the data set stored in the database 62, the output side warp height HO is approximated by a function f whose inputs are the input side warpage height HI and the operation parameter g of skin pass rolling. did. The function f was expressed by a linear combination of variables HI, g1 (elongation rate), and g2 (bender force of the work roll bender), and each coefficient was calculated by the least squares method. The exit side warp shape was predicted using the function f calculated in this way. This example was designated as Invention Examples 1 and 2.

また、データベース６２に格納されたデータセットを教師データとして機械学習させた反り形状予測モデルを生成し、当該反り形状予測モデルを用いて出側反り形状を予測した。この実施例を発明例３～５とした。発明例３～５の反り形状予測モデルとして、図９に示したニューラルネットワークを用いた。ニューラルネットワークとしては、中間層が３層、ノード数が２５６個ずつのニューラルネットワークを用い、活性化関数としてシグモイド関数を用いた。 Further, a warpage shape prediction model was generated by machine learning using the data set stored in the database 62 as training data, and the exit side warp shape was predicted using the warpage shape prediction model. This example was designated as Invention Examples 3 to 5. The neural network shown in FIG. 9 was used as the warpage shape prediction model for Invention Examples 3 to 5. A neural network with three intermediate layers and 256 nodes was used as the neural network, and a sigmoid function was used as the activation function.

さらに、実施例２では、上記の反り形状予測モデル及び反り形状予測部５９を用いて、新たに製造する金属帯の出側反り形状の予測を行った。操業パラメータ特定部６０では出側反り形状の目標値（反り目標値）と、反り形状予測部５９によって予測された出側反り形状とを比較した。反り目標値を６ｍｍとし、反り形状予測モデルから出力された出側反り形状の反り高さが６ｍｍ以下である場合に、操業パラメータ特定部６０はＯＫと判定し、出側反り形状の反り高さが６ｍｍを超える場合にＮＧと判定した。操業パラメータ特定部６０により出側反り形状がＮＧと判定された場合に、操業パラメータ特定部６０は、反り高さを低減できる冷却設備３０の操業パラメータを特定した。操業パラメータ特定部６０は、該操業パラメータを制御用コントローラ５１に出力することで、冷却設備３０の操業条件を変更させた。このようにして、操業パラメータ特定部６０によって特定された操業パラメータを冷却設備３０の操業条件に反映させた。 Furthermore, in Example 2, the warp shape on the exit side of a newly manufactured metal strip was predicted using the warp shape prediction model and the warp shape prediction unit 59. The operation parameter specifying unit 60 compared the target value of the exit side warp shape (warpage target value) with the exit side warp shape predicted by the warp shape prediction unit 59. If the warpage target value is 6 mm, and the warp height of the exit side warp shape output from the warp shape prediction model is 6 mm or less, the operation parameter identification unit 60 determines that it is OK, and the warpage height of the exit side warp shape is determined to be OK. was determined to be NG if it exceeded 6 mm. When the operating parameter specifying unit 60 determines that the exit side warpage shape is NG, the operating parameter specifying unit 60 specifies the operating parameters of the cooling equipment 30 that can reduce the warp height. The operating parameter specifying unit 60 changes the operating conditions of the cooling equipment 30 by outputting the operating parameters to the controller 51. In this way, the operating parameters specified by the operating parameter specifying section 60 are reflected in the operating conditions of the cooling equipment 30.

発明例１、３では、冷却設備３０の操業パラメータとして拘束ロール３３の押し込み量を用いた。発明例２、４では、冷却設備３０の操業パラメータとして拘束ロール３３のシフト量を用いた。発明例５では、冷却設備３０の操業パラメータとして拘束ロール３３の押し込み量及び拘束ロール３３のシフト量の２つを用いた。 In Invention Examples 1 and 3, the pushing amount of the restraining roll 33 was used as the operating parameter of the cooling equipment 30. In invention examples 2 and 4, the shift amount of the restraining roll 33 was used as the operating parameter of the cooling equipment 30. In Invention Example 5, two operating parameters of the cooling equipment 30 were used: the pushing amount of the restraining roll 33 and the shift amount of the restraining roll 33.

一方、比較例１は、出側反り形状を予測することなく、冷却設備３０において拘束ロール３３を開放（拘束ロールが水平方向に１６０ｍｍ隔離した状態）させて金属帯を製造した例である。比較例２は、出側反り形状を予測することなく、冷却設備３０において拘束ロール３３を使用し、パスライン位置に一致するように拘束ロールの押し込み量を０ｍｍとして金属帯を製造した例である。なお、拘束ロールの押し込み量が０ｍｍであっても、金属帯はその板厚に相当する押し込みを受けている状態となっている。 On the other hand, Comparative Example 1 is an example in which a metal strip was manufactured by opening the restraining rolls 33 in the cooling equipment 30 (with the restraining rolls separated by 160 mm in the horizontal direction) without predicting the warped shape on the exit side. Comparative Example 2 is an example in which a metal strip was manufactured by using the restraint roll 33 in the cooling equipment 30 without predicting the exit side warped shape, and by setting the pushing amount of the restraint roll to 0 mm so as to match the pass line position. . Note that even if the pushing amount of the restraining roll is 0 mm, the metal strip is in a state of being pushed corresponding to the thickness of the metal band.

発明例１～５、比較例１、２では金属帯をそれぞれ５本製造した。その際、操業パラメータ特定部６０及び制御用コントローラ５１による制御は、調質圧延機４０において金属帯を圧延中に金属帯の長手方向に対して１０ｍピッチで実施し、金属帯の長手方向における出側反り形状を制御した。第２実施例における発明例１～５、比較例１、２の制御条件及び金属帯の最大反り高さの測定結果を表１に示す。 In Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, five metal strips were each produced. At this time, the control by the operating parameter identification unit 60 and the control controller 51 is performed at a pitch of 10 m in the longitudinal direction of the metal strip while the metal strip is being rolled in the skin pass rolling mill 40. The side warpage shape was controlled. Table 1 shows the control conditions of Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in the second embodiment and the measurement results of the maximum warp height of the metal strip.

Figure 0007414193000001
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表１に示した最大反り高さは、長手方向の各位置を含む５本の金属帯において最も大きな反り高さを示している。なお、表中の「拘束ロールギャップ」及び「拘束ロールシフト」の値は、冷却設備３０の操業条件として設定された値の範囲を表している。拘束ロール３３のシフト量は、金属帯の裏面側を－、表面側を＋としてパスライン位置からの拘束ロールのシフト量である。表１に示すように、発明例１～５においては、金属帯の最大反り高さが比較例１、２よりも低い値になった。 The maximum warpage height shown in Table 1 indicates the largest warp height in the five metal strips including each position in the longitudinal direction. Note that the values of "restricted roll gap" and "restricted roll shift" in the table represent the range of values set as the operating conditions of the cooling equipment 30. The amount of shift of the restraint roll 33 is the amount of shift of the restraint roll from the pass line position, with the back side of the metal band being - and the front side being +. As shown in Table 1, in Invention Examples 1 to 5, the maximum warpage height of the metal strip was lower than that in Comparative Examples 1 and 2.

比較例１の金属帯の最大反り高さは３５ｍｍと非常に大きな値となった。また、比較例２では、発明例１～５のように出側反り形状を予測していないことから、冷却設備３０の操業パラメータは一定値に固定されている。比較例２の金属帯の最大反り高さは９ｍｍとなり、比較例１に比べて大幅に低減しているものの金属帯の一部において反り目標値（６ｍｍ）を達成できず、不合格となる部分が生じた。このように、本実施形態に係る金属帯の反り形状予測方法で金属帯の出側反り形状を迅速に予測し、予測された出側反り形状が小さくなるように冷却設備の操業パラメータを特定し、設定することで金属帯の長手方向の全長にわたって出側反り形状が反り目標値以下となり、本発明の反り形状制御方法が高強度鋼板の製造に有効であることが確認された。 The maximum warp height of the metal strip of Comparative Example 1 was 35 mm, which was a very large value. Further, in Comparative Example 2, unlike Inventive Examples 1 to 5, the exit side warpage shape is not predicted, so the operating parameters of the cooling equipment 30 are fixed at constant values. The maximum warpage height of the metal strip in Comparative Example 2 was 9 mm, which was significantly reduced compared to Comparative Example 1, but some parts of the metal strip could not achieve the target warpage value (6 mm) and were rejected. occurred. In this way, the method for predicting the warp shape of a metal strip according to the present embodiment quickly predicts the warp shape on the exit side of the metal strip, and specifies the operating parameters of the cooling equipment so that the predicted warp shape on the exit side is reduced. By setting , the exit side warpage shape was kept below the warpage target value over the entire length of the metal strip in the longitudinal direction, and it was confirmed that the warpage shape control method of the present invention is effective in manufacturing high-strength steel sheets.

１ 金属帯
２ ペイオフリール
３ 溶接機
４ 入側ルーパー
５ 予熱帯
６ 加熱帯
７ 均熱帯
８ 冷却帯
９ 再加熱帯
１０ 過時効帯
１１ 最終冷却帯
１２ 出側ルーパー
１３ 調質圧延設備
１４ 検査台
１５ テンションリール
１６ 入側反り形状測定装置
１７ 冷却前反り形状測定装置
１８ 出側反り形状測定装置
２１ 炉体設備
２２ 焼鈍設備
２３ 再加熱設備
２４ 出側設備
３０ 冷却設備
３１ 押さえロール
３２ 冷却液体噴射装置
３３ 拘束ロール
３４ 浸漬水槽
３５ 冷却流体
３６ デフレクターロール
３７ デフレクターロール
３８ 水切りロール
３９ 乾燥炉
４０ 調質圧延機
４１ａ、４１ｂ ワークロール
４２ａ、４２ｂ バックアップロール
４３ 圧下装置
４４ 軸受箱
４５ 荷重検出器
４６ 入側ブライドルロール
４７ 入側張力計
４８ 出側張力計
４９ 出側ブライドルロール
５０ 制御用計算機
５１ 制御用コントローラ
５２ 反り形状制御装置
５４ 制御部
５５ 入力部
５６ 出力部
５７ 記憶部
５８ 取得部
５９ 反り形状予測部
６０ 操業パラメータ特定部
６１ 反り形状予測モデル生成部
６２ データベース
６３ 反り形状予測モデル
６４ 水噴射ノズル
７０ レーザー距離計1 Metal band 2 Payoff reel 3 Welding machine 4 Entry side looper 5 Pre-preparation zone 6 Heating zone 7 Soaking zone 8 Cooling zone 9 Reheating zone 10 Overaging zone 11 Final cooling zone 12 Output side looper 13 Temper rolling equipment 14 Inspection table 15 Tension reel 16 Inlet side warp shape measuring device 17 Pre-cooling warp shape measuring device 18 Outlet side warp shape measuring device 21 Furnace body equipment 22 Annealing equipment 23 Reheating equipment 24 Outlet side equipment 30 Cooling equipment 31 Presser roll 32 Cooling liquid injection device 33 Restriction roll 34 Immersion water tank 35 Cooling fluid 36 Deflector roll 37 Deflector roll 38 Draining roll 39 Drying oven 40 Temper rolling mill 41a, 41b Work rolls 42a, 42b Backup roll 43 Rolling device 44 Bearing box 45 Load detector 46 Entry side bridle roll 47 Inlet side tension meter 48 Outlet side tension meter 49 Outlet side bridle roll 50 Control computer 51 Control controller 52 Warpage shape control device 54 Control section 55 Input section 56 Output section 57 Storage section 58 Acquisition section 59 Warpage shape prediction section 60 Operation Parameter identification unit 61 Warp shape prediction model generation unit 62 Database 63 Warp shape prediction model 64 Water injection nozzle 70 Laser distance meter

Claims (12)

金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を予測する金属帯の反り形状予測方法であって、
前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて前記出側反り形状を予測する、金属帯の反り形状予測方法。 a heating facility for heating a metal strip; a cooling facility for cooling the metal strip heated by the heating facility; a temper rolling mill for correcting the shape of the metal strip cooled by the cooling facility; In a continuous annealing equipment for a metal strip, the equipment includes an entry side warp shape measuring device that measures an entry side warp shape, which is a warp shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, between the skin pass rolling mill and the metal strip. , a metal strip warp shape prediction method for predicting an exit side warp shape that is a warp shape of the metal strip on the downstream side of the temper rolling mill,
A method for predicting a warped shape of a metal strip, the method comprising predicting the exit warped shape based on the input side warped shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill. 前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて、前記出側反り形状を予測する、請求項１に記載の金属帯の反り形状予測方法。 Using a warp shape prediction model that receives input data including the input side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill and outputs the exit side warp shape, The method for predicting warped shape of a metal strip according to claim 1, which predicts warped shape. 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、
前記冷却前反り形状測定装置によって測定された冷却前反り形状と、入側反り形状測定装置によって測定された入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、に基づいて前記出側反り形状を予測する、請求項１に記載の金属帯の反り形状予測方法。 The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided upstream of the cooling equipment,
Based on the pre-cooling warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device, the entry side warp shape measured by the entry side warp shape measuring device, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill. The method for predicting warped shape of a metal strip according to claim 1, wherein the warped shape of a metal strip is predicted by predicting the exit side warped shape. 前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する、請求項３に記載の金属帯の反り形状予測方法。 A warp shape prediction model that receives input data including the pre-cooling warp shape, the entry side warp shape, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and outputs the exit side warp shape. The method for predicting warped shape of a metal strip according to claim 3, wherein the exit side warped shape is predicted using the following. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の金属帯の反り形状予測方法で予測された前記出側反り形状が目標値を超える場合に、前記出側反り形状が小さくなるように前記冷却設備の操業パラメータを設定する、金属帯の反り形状制御方法。 When the exit side warp shape predicted by the method for predicting warp shape of a metal strip according to any one of claims 1 to 4 exceeds a target value, the exit side warp shape is reduced. A method for controlling the warpage shape of metal strips to set operating parameters of cooling equipment. 前記冷却設備は、前記金属帯の両面側から冷却流体を噴射する複数のノズルを有する冷却液体噴射装置と、前記金属帯を拘束する少なくとも一対の拘束ロールとを有し、
前記冷却設備の操業パラメータは、前記一対の拘束ロールの前記金属帯への押し込み量、前記一対の拘束ロール間のオフセット量及び前記一対の拘束ロールのシフト量のうちの少なくとも１つである、請求項５に記載の金属帯の反り形状制御方法。 The cooling equipment includes a cooling liquid injection device having a plurality of nozzles that inject cooling fluid from both sides of the metal strip, and at least a pair of restraint rolls that restrain the metal strip,
The operating parameter of the cooling equipment is at least one of the amount of pushing of the pair of restraint rolls into the metal strip, the amount of offset between the pair of restraint rolls, and the amount of shift of the pair of restraint rolls. Item 5. The method for controlling the warpage shape of a metal strip according to item 5. 請求項５に記載の金属帯の反り形状制御方法を用いて、引張強度が９８０ＭＰａ以上である金属帯を製造する、金属帯の製造方法。 A method for manufacturing a metal strip, comprising manufacturing a metal strip having a tensile strength of 980 MPa or more using the method for controlling the warped shape of a metal strip according to claim 5 . 請求項６に記載の金属帯の反り形状制御方法を用いて、引張強度が９８０ＭＰａ以上である金属帯を製造する、金属帯の製造方法。A method for producing a metal strip, the method comprising producing a metal strip having a tensile strength of 980 MPa or more using the method for controlling the warped shape of a metal strip according to claim 6. 金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、前記調質圧延機の下流側で、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を測定する出側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を予測する反り形状予測モデルの生成方法であって、
前記入側反り形状測定装置によって測定された入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、前記出側反り形状測定装置によって測定された出側反り形状とを１組とするデータセットを複数取得し、取得された複数のデータセットを教師データとする機械学習によって、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを生成する、反り形状予測モデルの生成方法。 a heating facility for heating a metal strip; a cooling facility for cooling the metal strip heated by the heating facility; a temper rolling mill for correcting the shape of the metal strip cooled by the cooling facility; an entry side warpage shape measuring device that measures an entry side warp shape, which is a warpage shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, and an entry side warpage shape measuring device that measures the warp shape on the entry side, which is the warpage shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill; , an exit side warpage shape measuring device for measuring an exit side warpage shape, which is a warpage shape of the metal strip downstream of the skin pass rolling mill, and A method for generating a warpage shape prediction model that predicts an exit side warpage shape that is a warpage shape of the metal strip on the side,
The entry side warpage shape measured by the entry side warpage shape measuring device, at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and the exit side warpage shape measured by the exit side warpage shape measuring device are 1. A plurality of datasets are acquired as a set, and by machine learning using the acquired plurality of datasets as training data, the input side warpage shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill are processed. A method for generating a warpage shape prediction model, which generates a warpage shape prediction model using input data as input and outputting the exit side warpage shape. 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、
前記冷却前反り形状測定装置によって測定された冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、前記出側反り形状とを１組とするデータセットを複数取得し、取得された複数のデータセットを教師データとする機械学習によって、前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを生成する、請求項９に記載の反り形状予測モデルの生成方法。 The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided upstream of the cooling equipment,
The pre-cooling warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device, the entry side warp shape, at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and the exit side warp shape are set as one set. A plurality of data sets are acquired, and at least one of the pre-cooling warpage shape, the entry side warp shape, and the operating parameters of the temper rolling mill is determined by machine learning using the acquired data sets as training data. 10. The method for generating a warpage shape prediction model according to claim 9 , wherein the warpage shape prediction model is generated by inputting input data including: 金属帯を加熱する加熱設備と、前記加熱設備で加熱された金属帯を冷却する冷却設備と、前記冷却設備で冷却された金属帯の形状を矯正する調質圧延機と、前記冷却設備と前記調質圧延機との間で、前記調質圧延機の上流側における前記金属帯の反り形状である入側反り形状を測定する入側反り形状測定装置と、を含む金属帯の連続焼鈍設備において、前記調質圧延機の下流側における前記金属帯の反り形状である出側反り形状を制御する金属帯の反り形状制御装置であって、
前記入側反り形状測定装置によって測定された前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を取得する取得部と、
前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する反り形状予測部と、
前記反り形状予測部によって予測された出側反り形状が目標値を超える場合に、前記出側反り形状が小さくなるように前記冷却設備の操業パラメータを特定する操業パラメータ特定部と、
を有する、金属帯の反り形状制御装置。 a heating facility for heating a metal strip; a cooling facility for cooling the metal strip heated by the heating facility; a temper rolling mill for correcting the shape of the metal strip cooled by the cooling facility; In a continuous annealing equipment for a metal strip, the equipment includes an entry side warp shape measuring device that measures an entry side warp shape, which is a warp shape of the metal strip on the upstream side of the skin pass rolling mill, between the skin pass rolling mill and the metal strip. , a metal strip warp shape control device that controls an exit warp shape that is a warp shape of the metal strip on the downstream side of the temper rolling mill,
an acquisition unit that acquires the entry side warp shape measured by the entry side warp shape measurement device and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill;
The exit side warp is calculated by using a warp shape prediction model that receives input data including the input side warp shape and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill and outputs the exit side warp shape. a warped shape prediction unit that predicts the shape;
an operation parameter specifying unit that specifies operating parameters of the cooling equipment so that the outlet side warp shape becomes smaller when the outlet side warp shape predicted by the warp shape prediction unit exceeds a target value;
A device for controlling the warp shape of a metal strip. 前記連続焼鈍設備は、さらに、前記冷却設備の上流側に設けられる冷却前反り形状測定装置を含み、
前記取得部は、前記冷却前反り形状測定装置によって測定された前記冷却前反り形状をさらに取得し、
前記反り形状予測部は、前記冷却前反り形状と、前記入側反り形状と、前記調質圧延機の操業パラメータのうちの少なくとも１つと、を含む入力データを入力とし、前記出側反り形状を出力とする反り形状予測モデルを用いて前記出側反り形状を予測する、請求項１１に記載の金属帯の反り形状制御装置。 The continuous annealing equipment further includes a pre-cooling warp shape measuring device provided upstream of the cooling equipment,
The acquisition unit further acquires the pre-cooling warp shape measured by the pre-cooling warp shape measuring device,
The warp shape prediction unit receives input data including the pre-cooling warp shape, the entry side warp shape, and at least one of the operating parameters of the temper rolling mill, and calculates the exit side warp shape. The metal strip warp shape control device according to claim 11 , wherein the exit side warp shape is predicted using a warp shape prediction model to be output.
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